Google, Kaliforniya’daki Ames Araştırma Merkezi’nde NASA ile birlikte faaliyetini sürdürdüğü ve D-Wave şirketiyle ortak olduğu 2 kat daha hızlı kuantum bilgisayarın teknik kapasitesi hakkında artık kendisinden daha emin görünüyor. Kuantum bilgisayar normal bir bilgisayar çipinden 100 milyon kat daha hızlı.
Google, 2 kat daha hızlı olan D-Wave bilgisayarı üzerinde daha geleneksel olan bir bilgisayar çipi için eskimesine karşı bazı testler yürütüyor.
İlk testler Google ve NASA’nın kuantum bilgisayar sisteminin normal bir bilgisayardan daha iyi performans sergileyemediğini gösteriyordu. Ama şimdi Google bildiğimiz masaüstü bilgisayarın D-Wave bilgisayardan 108 kez daha yavaş çalıştığını duyurdu.
Makine bir dizi görevlerde geleneksel tek işlemcili bir bilgisayar ile “yarıştırıldı” ve Google, her durumda onu geride bıraktığını söylüyor.
Kuantum hesaplama becerisine sahip
Google ’ın ilgi gösterdiği D-Wave makinesine, aynı zamanda Microsoft ve IBM tarafından da yatırım yapılması çok büyük güçteki kuantum bilgisayarları nedeniyle potansiyel kilidin açılması olarak nitelendirilebilir.
Sözde kuantum mekaniğinin “garabeti” — fiziğin temel yasalarını yıkılmasının yeri – malzeme bilimi ve makine zekasındaki uzun süredir süren sorunları çözmede bir potansiyele sahiptir.
Google Kuantum Yapay Zeka Labaratuvarı bugün benzetilmiş tavlama algoritmasından (simulated annealing) çok daha hızlı olması için D-Wave makinesini kurduğunu duyurdu. Benzetilmiş Tavlama Algoritması: Klasik bir bilgisayar çipi üzerinde kuantum hesaplamanın bir simülasyonu gibidir.
D-Wave’in kuantum tavlaması sonuçlarının (optimizasyon problemlerini çözme) benzetilmiş tavlamadan oldukça hızlı olduğunu tespit etti ve bu makinenin aslında, en azından, bazı kuantum hesaplama becerilerine sahip olduğunu düşündürmektedir.
Google ayrıca bulgular üzerinde bir rapor da yayınladı.
Google’da mühendislik müdürü olan Hartmunt Neven paylaştığı bir blog yazısında testlerin sonuçları üzerinde ayrıntılara yer verdi:
“ Biz yaklaşık 1.000 ikili değişkeni içeren problem örnekleri için, kuantum tavlamanın klasik benzeri olan benzetilmiş tavlama önemli ölçüde geride bıraktığını keşfettik. Tek bir çekirdek üzerinde çalışan benzetilmiş tavlamadan 100 milyon kat daha hızlıdır. Biz de Kuantum Monte Carlo adında başka bir algoritmaya karşı kuantum donanımını karşılaştırdık. Bu, kuantum sistemlerinin davranışını taklit etmek için tasarlanmış bir yöntemdir, ancak geleneksel işlemciler üzerinde çalışır. Bu iki yöntem arasındaki boyut ölçeklendirmesi yaparken karşılaştırıldıktan sonra 100 milyon kadar yüksek ve büyük bir faktör ile tekrar ayrılılar. “
Geleneksel bilgisayardan 100 yıl hızlı
D-Wave ‘de sıradan bir çip üzerinde çalışan tek bir çekirdekli kuantum simülasyonu ile karşılaştırıldığında test sonuçlarının 100 milyon kat daha hızlı olduğu elde edilebilir.
D-Wave makinesi her iki bilgisayarda karşılaştığı sorunları çözmek için ve belirli bir üstün özellik kazandıran özel olarak tasarlanmış bir makinedir. Ve makinelerle kusursuz mühendislik olmaksızın yapılan önceki testlerde geleneksel bilgisayar ve kuantum bilgisayar arasında anlamlı bir fark bulunamadı.
Google ayrıca kuantum donanımının bir sınırının olmadığı optimizasyon problemlerini çözmeyi güçlendirmek için diğer formlar üzerinde çalışmalarını sürdürüyor.
Hartmut Neven: Bu sonuçlar ilgi çekici ve çok cesaret verici olsa da, kuantum gelişmiş optimizasyonunu pratik bir teknoloji haline dönüştürmek için ileride daha fazla çalışmak gerektiğini vurguluyor.
Sonucu duyurmak için düzenlenen basın toplantısında, Hartmun Neven:
Bir D-Wave makinesinin bir saniyede yaptığını tek çekirdekli geleneksel bilgisayarın benzer bir görevi gerçekleştirmek istediğinde bu “100 yılını” alabileceğini söyledi.
‘Derdimiz maliyet değil’
Google kuantum bilgisayarlar konusunda NASA ile birlikte çalışmaya devam ediyor. Bu arada Google’ın da kendisine ait kuantum bilgisayar donanım labatuvarı bulunmakta. Ve bu girişime, Google ilk günlerinden beri devam etmektedir.
Kaliforniya Üniversitesi’nde fizik profesörü ve Google’ın donanım programını yöneten John Martinis şöyle bahsediyor:
“Bir kuantum bilgisayar inşa etmenin gerçekten çok zor olduğunu söyleyebilirim, bu yüzden her şeyden önce, biz sadece bu işi yapmak için çalışıyoruz ve maliyet veya boyut ya da hiçbir dertten endişe etmiyoruz.”
Kısa bir sürede bu teknolojinin ticari uygulamaları olmayabilir, ama bir çok Google hizmetlerinin içerisinde yer aldığı görüntü işleme gibi şeyler sonunda üretim artışını arttırabilir.
Ama bu parça aynı zamanda kirli verileri temizlemek gibi geleneksel birşey için kullanışlı hale gelebilir. İleri Bilgisayar Bilimleri Enstitüsü Üniversiteler Uzay Araştırma Derneği yöneticisi ve NASA Ames Araştırma Merkezinde D-Wave makinesinde çalışan David Bell:
” Google dışında, Kuantum Hızlandırıcı hava trafiği yönetimi, programlama ve planlama için iyileştirmelere dönüştürülebilir, “ diyor.
Sonuçta, kuantum bilgisayar yapay zeka sayesinde görüntü tanıma arasında değişen bazı veriler, ağır görevler için önemli performans artışına öncülük edebilir.
NASA kısmına gelecek olursak, “bilgisayar” roket fırlatmayı programlamada veya karmaşık uzay simülasyonları oluşturmada yardımcı olabilir.
Google ‘doğru yolda’
NASA çözülemez optimal geleneksel süperbilgisayarlar konusunda üstel (kat sayı ile ilgili) karmaşıklığı nedeniyle realist bir zaman aralığında geniş bir uygulama çeşitliliğine sahip, böylece bu tür sorunları çözmek için bir fırsat yakaladıklarında sistemler bu kuantum etkilerini kullanıyorlar.
NASA’da D-Wave bilgisayardan gelen ilk sonuçlar yayınlandığı zaman, makinenin geleneksel bilgisayarlardan daha iyi performansa sahip olması konusunda önemli tartışmalar yaşandı. Ama 512 kübite dayalı birinci-nesil sistem şimdi 1.097’e yükseltilmiş oldu.
Bilim insanları henüz son sonuçları tartmaktadırlar, bu yüzden Google araştırma raporu tam olarak gözden geçirildi denilemiyor.
Birkaç şey için hala uzun bir yol var ancak Google’ın sonuçları “doğru yolda” olunduğunu göstermekte.