Physics World editörlerinden Hamish Johnston’ın ABD’de düzenlenen Amerika Fizik Derneği’nin Nisan Toplantısı ile ilgili izlenimlerini paylaştığı yazıyı aşağıdaki gibi Türkçeye aktardım.
Amerika Fizik Derneği’nin bu yılki Nisan Toplantısı’nın teması “Feynman Yüzyılı”‘dır. Çünkü, Nobel Fizik Ödüllü fizikçi olan Feynman 100 yıl önce 1918’de doğmuştu. Bu sabah, Feynman’a adanan özel oturumda, Maryland Üniversitesi’nden kuantum hesaplama ve bilgisayar uzmanı Christopher Monroe Feynman’ın 1988 yılındaki zamansız ölümünden önce onun tarafından yapılan kuantum hesaplamaya dair ilk katkılar hakkında konuştu.
Bu tema konferansın öğleden sonraki oturumunda da devam etti ve bu oturumda, nükleer ve parçacık fizikçileri kuantum bilgisayaları kendi çalışmalarına nasıl uygulanabileceğini tartıştılar. Kuarkların fiziğini (kuantum renk dinamiği veya QCD) çalışan bu fizikçiler için en büyük zorluk görece basit sistemlerin özelliklerini bile hesaplamak için çok fazla hesaplama gücünün gerekmesidir.
Giriş İçin Düşük Bariyer
En azından teoride, kuantum bilgisayarları belirli problemleri geleneksel bilgisayarların sunabileceğinden daha verimli bir şekilde çözebilir. Bu yılın başlarında, kuantum bilgisayarlar kullanılarak yapılan şimdiye kadar ki ilk nükleer fizik hesaplaması (döteronun bağlanma enerjisi) bilim dünyasına bildirilmişti. ABD’deki Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı’ndan Thomas Papenbrock IBM ve Rigetti’den ticari bulut kuantum hesaplama servislerinin bu hesaplamayı nasıl mümkün yaptığını açıkladı ve bu sırada kuantum hesaplamaya giriş için bariyerin bu servisler sayesinde çok düşük olduğunu vurguladı.
Papenbrock’tan sonra Washington Üniversitesi’nden Martin Savage konuşmaya devam etti. Uzman olduğu alan ise akıllara durgun verecek miktarlarda bilgisayar gücü kullanımını gerektiren örgü kuantum renk dinamiğidir. Savage kuantum renk dinamiği ile ilgilenen bilim insanlarının hâlihazırda hem fizikçiler hem de bilgisayar uzmanları tarafından oluşturulan ve devam ettirilen oldukça büyük hesaplama altyapılarına bağlı olduğunu vurguladı. Benzer bir teknolojik ve insan altyapısının da örgü kuantum renk dinamiği ile ilgili kuantum hesaplamalar için de oluşturulması gerektiğine inanıyor.
“İşaret Problemi”nin Çözülmesi
Kuantum bilgisayarlar, parçacıkların sayısı arttıkça hesaplamaları yapmanın zorluğunun arttığı örgü kuantum renk dinamiğindeki “işaret problemi”nin çözülmesinde önemli roller oynayabilir. Bu bilgisayarlar, örneğin, bir çarpıştırıcıdaki parçacık etkileşimlerini grafikleyerek bir sistemin dinamik evrimini hesaplamak için kullanılabilirler.
İlk nükleer hesaplamanın gerçekleştirilmesinde kullanılan IBM ve Rigetti kuantum bilgisayarları sırasıyla 16 ve 19 kuantum bite (kubit) sahipti. Savage ise geleneksel bilgisayarlardan çok daha iyi bir örgü kuantum renk dinamiği hesaplamasının yapılabilmesi için yaklaşık 4 milyon kubite ihtiyaç duyulduğunu söyledi. Görünüşe göre, Savage’in düşüncesi “endüstrideki uzmanlar bu kadar çok sayıda kubite ulaşmanın bir sorun olacağını düşünmüyor.”
Çeviri: Dr. Gökhan Atmaca
Takip: twitter.com/kuarkatmaca
Kuark Bilim Topluluğu Bilim Sitesi Kuark.Org‘u Facebook’ta Takip Edebilirsiniz.
Referans: Hamish Johnston, Quantum computing could revolutionize nuclear and particle physics, Physics World
Fotoğraf: Hamish Johnston
