2018 yılında gösterime giren Avengers: Infinity War filminde, sahne olarak Dr. Garrange’de kahramanların zafer kazanacağı tek bir zaman çizelgesi aramak için, 14 milyon olası geleceğe bakıyordu. Belki de kuantum bilgisayarı kullanarak, daha kolay bir zaman geçirirdi.
Singapur Nanyang Teknoloji Üniversitesi, (NTU) ve Avustralya’daki Griffith Üniversitesi‘nden bir araştırma ekibi; eşzamanlı kuantum süperpozisyonunda tüm olası gelecekleri üretebilecek bir prototip kuantum cihazı inşa etti.
Prototipi destekleyen kuantum algoritmasının geliştirilmesine öncülük eden NTU Singapur’daki Yardımcı Doçent Mile Gu: “Gelecek hakkında düşündüğümüzde çok büyük olasılıklar ile karşı karşıya kalıyoruz. Örneğin, her dakikadan sadece iki seçeneğimiz olsa bile, yarım saatten az bir sürede 14 milyon muhtemel gelecek var. Bir günden az bir sürede, sayı; evrendeki atom sayısını aşıyor. ”
Bununla birlikte, kendisi ve araştırma grubunun farkına vardığı şey; kuantum bilgisayarın, aynı anda canlı ve ölü olan Schrödinger’in ünlü kedisine* benzer şekilde, kuantum süperpozisyonuna yerleştirerek tüm olası gelecekleri inceleyebilmesiydi.
Bu programı gerçekleştirmek için Griffith Üniversitesi’nden Profesör Geoff Pryde liderliğindeki deney grubu ile güçlerini birleştirdiler. Ekip; birlikte, bir karar sürecinin gelecekteki potansiyel sonuçları olacak, fotonların (kuantum ışık parçacıkları) yerleri ile temsil edildiği özel olarak tasarlanmış bir Fotonik Kuantum Bilgi İşlemcisi uyguladı. Daha sonra, kuantum cihazının durumunun, oluşma olasılıklarına göre ağırlıklandırılmış, çoklu potansiyel geleceklerin üst üste binmesi olduğunu gösterdiler.
Singapur ekibinin bir üyesi olan Dr. Jayne Thompson: “Bu cihazın işleyişi, Nobel Ödülü Sahibi Richard Feynman’dan ilham alıyor. Feynman kuantum fiziği üzerindeki çalışmasında; bir parçacık A noktasından B noktasına gittiğinde, bunun mutlaka tek bir yolu izlememesi gerektiğini fark etti. Bunun yerine, eşzamanlı olarak noktaları birbirine bağlayan tüm olası yollardan geçiyor. Çalışmamız istatistiki geleceklerin modellenmesi için, bu olguyu ve koşumları genişletiyor.”
Farzad Ghafari: “Makine zaten bir uygulama ortaya koydu: Şu andaki belirli bir seçime yönelik önyargımızın geleceği nasıl etkilediğini ölçmek… Bizim yaklaşımımız, her önyargı için olası tüm geleceklerin kuantum süperpozisyonunu sentezlemektir. Bu süperpozisyonları birbirleriyle karıştırarak, olası her geleceğe ayrı ayrı bakmaktan tamamen kaçınabiliriz. Aslında, birçok mevcut yapay zeka (AI) algoritmaları; kendi deneyimlerinde ne kadar küçük değişiklikler olduğunu görerek öğrenir. Davranış gelecekteki farklı sonuçlara yol açabilir. Bu nedenle tekniklerimiz kuantum arttırılmış AI’lerin eylemlerinin etkisini daha verimli bir şekilde öğrenmesini sağlayabilir.”
Ekip, mevcut prototiplerinin aynı anda en fazla 16 gelecek simüle ettiğini belirtirken; altta yatan kuantum algoritması prensipte sınırsız ölçeklenebilir.
Pryde: “Bu alanı bu kadar heyecan verici yapan şey bu… 1960’lardaki klasik bilgisayarları hatırlatıyor. 1960’larda klasik bilgisayarların pek çok kullanımının bir miktarını hayal edebildiğimiz gibi, kuantum bilgisayarların neler yapabileceği hakkında hala karanlıktayız.”
*Schrödinger’in Kedisi: Avusturyalı fizikçi Erwin Schrödinger tarafından ortaya atılmış, kuantum fiziğiyle ilgili olan, hakkında çok tartışma yapılmış düşünce deneyi. Genellikle kuantum mekaniği ve Kopenhag Yorumu’yla ilgili bir paradoks olarak bilinir.
