İsveçli araştırmacılar, yapay zekâ uygulamalarını büyük ölçüde hızlandırabilecek ve AI modellerinin eğitilme ve uygulanma biçimini dönüştürebilecek önemli bir kuantum bilişim atılımına imza attı.
24 Haziran 2025'te, Chalmers Teknoloji Üniversitesi'nden doktora öğrencisi Yin Zeng liderliğindeki bir ekip, kuantum bilgisayarların ölçeklendirilmesindeki en büyük zorluklardan biri olan güç tüketimi ve ısı üretimine çözüm getiren darbe kontrollü bir kübit yükselteci tanıttı.
Yenilikçi yükselteç, yalnızca kübitlerden bilgi okunurken devreye giriyor ve mevcut en iyi yükselteçlerin yalnızca onda biri kadar enerji harcıyor; üstelik performanstan ödün vermiyor. Güç tüketimindeki bu dramatik azalma, kuantum bilgisayarların en büyük kısıtlarından biri olan ve kübitlerin kuantum durumunu kaybetmesine (dekoherans) yol açan ısınmayı önlemeye yardımcı oluyor.
Çalışmanın ilk yazarı olan Zeng, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques dergisinde yayımlanan makalede şöyle açıklıyor: “Bu, bugün transistörlerle üretilebilecek en hassas yükselteç. Performanstan ödün vermeden güç tüketimini mevcut en iyi yükselteçlerin onda birine kadar düşürmeyi başardık.”
Ekip, yükseltecin akıllı kontrolünü sağlamak için genetik programlama kullandı ve böylece yükselteç, gelen kübit darbelerine yalnızca 35 nanosaniyede yanıt verebiliyor. Bu hız kritik önemde; çünkü kuantum bilgisi darbeler halinde iletiliyor ve yükseltecin kübit okumasına yetişecek kadar hızlı devreye girmesi gerekiyor.
Araştırmayı yöneten Profesör Jan Grahn ise şunları belirtiyor: “Bu çalışma, gelecekte kuantum bilgisayarların ölçeklendirilmesinde, bu kübit yükselteçlerinin ürettiği ısının başlıca sınırlayıcı faktör olduğu durumlarda bir çözüm sunuyor.”
Yapay zekâ için sonuçları ise oldukça derin. Viyana Üniversitesi’nden araştırmacıların yakın zamanda gerçekleştirdiği deneyler, küçük ölçekli kuantum bilgisayarların bile yeni fotonik kuantum devreleriyle makine öğrenimi performansını artırabileceğini gösterdi. Bulgular, günümüz kuantum teknolojisinin yalnızca deneysel olmadığını; belirli AI uygulamalarında şimdiden pratik avantajlar sunabildiğini ortaya koyuyor.
Kuantum bilgisayarlar, kuantum mekaniğinin ilkelerini kullanarak kübitlerin aynı anda birden fazla durumda bulunmasını sağlıyor. Bu sayede, klasik bilgisayarların çok ötesinde karmaşık problemleri işleyebiliyorlar. Sadece 20 kübit ile bir kuantum bilgisayar, aynı anda bir milyondan fazla farklı durumu temsil edebiliyor.
Kuantum bilgisayarlar daha fazla kübit ile ölçeklendikçe, hesaplama güçleri üstel olarak artıyor; ancak ısı yönetimi ve dekoheransı önleme zorluğu da aynı oranda büyüyor. Chalmers’taki bu atılım, doğrudan bu soruna çözüm getirerek, özellikle yapay zekâ iş yükleri için optimize edilmiş daha büyük ve daha kararlı kuantum sistemlerinin geliştirilmesini mümkün kılabilir.
Uzmanlar, kuantum destekli yapay zekânın ilaç keşfi, malzeme bilimi, finansal modelleme ve günümüzün en güçlü süper bilgisayarları için bile çözülemez olan karmaşık optimizasyon problemleri gibi alanlarda devrim yaratabileceğini öngörüyor.