How Quantum Computers Are Being Built

"Yousef, bilgisayarı açar mısın lütfen? Bir şey yazdırmam gerekiyor," diye seslendi Yousef'in annesi mutfaktan. Yousef, her zaman meraklı, duraksadı, kaşlarını çattı. "Ama dur anne, bilgisayarı kim icat etti ki? İnsanlar ondan önce ne yapıyordu?" Odasına doğru koştu, yıpranmış deri not defteri bacağına çarparak sallanıyordu, özel icatlar ansiklopedisinde cevapları bulmaya kararlıydı.

Yusuf, mucit posterleri ve makine modelleriyle dolu, bilim temalı yatak odasına daldı. Neredeyse kendini kitaplığa fırlattı, eski, parlayan İcat Ansiklopedisi'ni kaptı. Parmakları kapağa değer değmez, oda girdap gibi dönen ışık renklerine bürünmeye başladı. Nefesi kesildi, kitabı sıkıca tuttu. "İşte yine başlıyoruz!"

Yousef tökezledi ve kaldırım taşlarına sertçe düştü. Şaşkınlıkla etrafına bakındı. Parlayan kristaller gitmişti; şimdi, tuhaf düzeneklerle dolu hareketli bir atölyenin ortasındaydı. Orta kahverengi tenli, orta uzunlukta düz sarı saçlarını kulaklarının arkasına sıkıştırmış genç bir çocuk, vakum tüpleri ve tellerden yapılmış karmaşık bir cihazla uğraşıyordu. "Neredeyim ben?" diye mırıldandı Yousef, aceleyle ayağa kalkarken.

"Yeni çırak sen olmalısın!" diye bağırdı sarışın çocuk, elindeki yağı bir bezle silerken. "Ben Leon. Ve bu da ilk kuantum bilgisayarlarından biri! Hesaplamaların hızını artırmak üzerinde çalışıyoruz. Bu tür bilgisayarlardan önce, şifre kırıcıların mesajları çözmesi yıllar sürüyordu. Şimdi, bunu çok daha hızlı yapabiliyoruz." Yusuf şaşkınlıkla baktı. "Kuantum bilgisayarlar mı? Ama nasıl çalışıyorlar?"

Leon duvardaki karmaşık bir diyagramı işaret etti. "Normal bilgisayarlar bitleri kullanır; sıfırlar ve birler. Ama kuantum bilgisayarlar kübitleri kullanır. Kübitler sıfır, bir veya aynı anda her ikisi de olabilir! Bu, filozof Arthur Schopenhauer'ın dediği gibi, 'Yetenek kimsenin vuramayacağı bir hedefi vurur; Deha kimsenin göremeyeceği bir hedefi vurur.' Kuantum hesaplama, daha önce imkansız olan çözümleri 'görmemizi' sağlıyor," diye açıkladı. Yousef defterine hararetle notlar aldı.

Atölyeye girerken kükreyen Diego, "En büyük zorluklardan biri, kübitleri kararlı tutmak," dedi. "Parazite karşı inanılmaz derecede hassaslar. En küçük bir titreşim veya sıcaklık değişimi bile hesaplamaları altüst edebilir!" Otuzlu yaşlarının başında, iri yapılı ve nazik, sıcak alt tonlu açık kahverengi tenli ve doğal dalgalı, kısa dokulu koyu sarı saçlı bir adam olan Diego, büyük, silindirik bir cihazın üzerindeki bir kadranı ayarladı. "Bu yüzden aşırı soğutmaya ihtiyacımız var," diye homurdandı, "mutlak sıfıra yakın bir sıcaklığa; uzaydan bile daha soğuk!"

"Yani, en ufak bir rahatsızlık her şeyi mahvedebilir mi diyorsun?" diye sordu Yousef, gözleri faltaşı gibi açılmıştı. Diego ciddi bir şekilde başını salladı. "Kesinlikle. Sıvı helyumla soğutulmuş süperiletken malzemeler kullanıyoruz. Bu hassas bir denge. Ama şunu düşünün: iki bin on dokuzda Google, kuantum bilgisayarı Sycamore'un, dünyanın en güçlü süper bilgisayarının on bin yıl sürecek bir hesaplamayı iki yüz saniyede yapabildiğini iddia etti! İşte açığa çıkardığımız güç bu."

Birdenbire yer sallanmaya başladı! Tavandan tozlar döküldü. "Deprem!" diye bağırdı Leon. Yakındaki bir soğutma ünitesi devrilerek sıvı helyumu her yere saçtı. Alarmlar çaldı. "Kübitler! Tutarlılıklarını kaybedecekler!" diye bağırdı Diego, üniteyi düzeltmek için aceleyle hareket ederken. Yousef, ansiklopedide okuduğu bir şeyi hatırladı: rezonans frekansı hakkında; belirli kristaller titreşimleri emebilirdi. Not defterini kaparak sayfaları telaşla çevirdi.

"İşte!" diye bağırdı Yousef bir şemayı işaret ederek. "Bazı kuvars kristalleri, titreşimleri iptal eden frekanslarda rezonansa girer! Eğer onları kübitlerin yakınına yerleştirebilirsek..." Yüzü kir içinde olan Diego, Yousef'e bir umut pırıltısıyla baktı. Leon hızla yakındaki bir raftan bir avuç kuvars kristali topladı ve onları hassas kübitlerin etrafına dikkatlice yerleştirdi. Titreşimler azaldı. Bilgisayar stabilize oldu. "Başardınız!" diye haykırdı Diego.

Birdenbire atölye parladı ve Yousef kendini odasında, Kuantum Bilgisayar Ansiklopedisi kucağında kapalı bir şekilde buldu. Mutfağa koştu. "Anne! Kuantum bilgisayarların nasıl yapıldığını biliyorum! Aynı anda sıfır ve bir olabilen kübitler kullanıyorlar! Ve uzaydan daha soğuk tutulmaları gerekiyor! İki bin yirmi dörde kadar kuantum bilişim pazarının seksen altı milyara ulaşabileceğini biliyor muydun?" Annesi gülümseyerek başını salladı. "Bu harika, Yousef! Şimdi, şu baskı meselesine gelirsek... Devamı var!"