Niyə IBM kvant kompüterlərini dərin kosmosdan 180 dəfə soyuq saxlayır?

Kvant kompüterlərinin soyutma çətinliyi

Kvant kompüterləri adi kompüterlərdən fərqli olaraq kubitlərdən istifadə edir. Kubitlər çoxlu vəziyyətlərdə ola bilir və bir-biri ilə əlaqə quraraq məlumat paylaşır. Lakin kubitlərin ən böyük zəifliyi istilikdir. İstilik onların vəziyyətini poza, dekohereans adlanan məlumat itkisinə səbəb ola bilər. Bu isə kvant hesablamalarının dəqiqliyini azaldır.

IBM-in soyutma texnologiyası

IBM-in modulyar kriogen soyutma sistemi kubitləri 15 millikelvin temperaturda saxlayır. Bu, dərin kosmosun təxminən 2.7 Kelvin temperaturundan (təxminən -270.45 °C) 180 dəfədən çox soyuqdur. Soyuducu metal plitələrdən ibarət yığındır və ən soyuq nöqtəsində kvant prosessor yerləşir. Soyuducunun üstü otaq temperaturundadır. Soyuducudakı naqillər istilik daşıyır və onların sayı artdıqca kubitlərin istiliklə təması artır, bu da soyutma prosesini çətinləşdirir.

Kvant texnologiyalarında müxtəlif yanaşmalar

Bütün kvant kompüterləri böyük soyuducu tələb etmir. Məsələn, QuEra şirkətinin neytral atom maşınları lazerlə mikrokelvin temperaturda soyudulur, bu isə adi soyuduculardan daha soyuqdur. Fotonic maşınların çoxu otaq temperaturunda işləyir, lakin onların tək-foton detektorları soyudulmalıdır. Bu müxtəlif texnologiyalar kvant hesablamalarının gələcəyini formalaşdırır.

Kvant kompüterlərinin potensialı və təhlükələri

Kvant kompüterləri bəzi məsələlərdə adi kompüterlərdən qat-qat sürətli hesablama təmin edir. Onlar RSA-2048 kimi şifrələmə açarlarını sındıra biləcək gücə malikdir. 2025-ci ildə Google Quantum AI tərəfindən verilən qiymətləndirməyə görə, RSA-2048 açarını sındırmaq üçün təxminən 1 milyon səs-küylü kubit tələb olunur, bu isə 2019-cu ildəki 20 milyon kubitdən azdır. Bitcoin-in imza sxemini sındırmaq üçün isə 2026-cı ilin məlumatına görə 500,000 kubit kifayətdir. Hazırda mövcud kvant kompüterləri isə yalnız yüzlərlə və ya minlərlə kubitə malikdir, yəni bu təhlükə yaxın gələcəkdə reallaşmayacaq. Bu təhlükəyə qarşı isə 2024-cü ildə NIST post-kvant şifrələmə standartlarını təsdiqləyərək istifadəyə verib.

İnsanlar və gələcək

Kvant kompüterlərinin inkişafı həm elmi, həm də təhlükəsizlik sahəsində böyük dəyişikliklər vəd edir. İstiliklə mübarizə aparan soyutma texnologiyaları bu inqilabın əsas sütunlarından biridir. IBM-in 15 millikelvin soyutma sistemi kubitlərin sabitliyini artıraraq gələcəyin hesablama gücünü təmin edir. Bu texnologiya insan həyatına təsir edən məlumat təhlükəsizliyi və hesablama sürətində yeni dövrün başlanğıcıdır.