--- title: "Süper akım kuantum bilgisini yok etmeden okumayı mümkün kılabilir" url: "https://teknotayf.com/haber/super-akim-kuantum-bilgisini-yok-etmeden-okumayi-mumkun-kilabilir" markdown_url: "https://teknotayf.com/haber/super-akim-kuantum-bilgisini-yok-etmeden-okumayi-mumkun-kilabilir.md" site: "teknotayf.com" language: "tr" published: "2026-11-05 06:47:09" updated: "2026-11-06 09:03:43" category: "Bilim" tags: ["Kuantum Bilgisayar","Süper Akım","Andreev Qubit","Kuantum Ölçüm","FAPESP"] source: "ScienceDaily Technology" --- # Süper akım kuantum bilgisini yok etmeden okumayı mümkün kılabilir > **Haberin asıl (HTML) sayfası:** https://teknotayf.com/haber/super-akim-kuantum-bilgisini-yok-etmeden-okumayi-mumkun-kilabilir > Bu, haberin yapay zekâ ajanları için hazırlanmış Markdown sürümüdür. Okurlar için asıl sayfa yukarıdaki bağlantıdır. **Özet:** Araştırmacılar, Andreev qubit'inin ürettiği salınımlı süper akımı izleyerek kuantum bilgisini neredeyse hiç bozmadan okumayı önerdi. Simülasyonlar yüzde 99,85'e varan doğruluk gösterdi ve yöntem ek yardımcı qubit gerektirmiyor. Teknik henüz deneysel olarak doğrulanmadı. - **Yayın tarihi:** 2026-11-05 06:47 - **Kategori:** [Bilim](https://teknotayf.com/kategori/bilim) - **Etiketler:** Kuantum Bilgisayar, Süper Akım, Andreev Qubit, Kuantum Ölçüm, FAPESP - **Yazan:** TeknoTayf.com - **Kaynak:** [ScienceDaily Technology](https://www.sciencedaily.com/releases/2026/11/261102202831.htm) ![Süper akım kuantum bilgisini yok etmeden okumayı mümkün kılabilir](https://teknotayf.com/assets/uploads/2026/11/6ecee6deee027dafc880d3bc77010a31.webp) ## Bilim insanları, qubit'i neredeyse hiç bozmadan kuantum bilgisini yüzde 99,85 doğrulukla okuyabilecek umut verici yeni bir yöntem geliştirdi. Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo Araştırmacılar, kuantum bilgisayarların çalışmasını sağlayan hassas durumları yok etmeden kuantum bilgisini okumak için çığır açan bir teknik önerdi. Qubit'in kendisinin ürettiği elektriksel sinyali tespit ederek yöntemleri simülasyonlarda en fazla **yüzde 99,85 doğruluk** sağladı ve gelecekteki kuantum bilgisayarların daha basit ve verimli olmasını sağlayabilir. Kuantum hesaplamadaki en büyük engellerden biri şaşırtıcı derecede basit anlatılır: bilgiyi değiştirmeden veya yok etmeden nasıl okursunuz? Sıradan bilgisayarlarda kullanılan bitlerin aksine, kuantum bitleri ya da qubitler ölçmeye karşı son derece hassastır. Durumlarını belirlemeye çalışmak o durumun çökmesine neden olabilir ve bilim insanlarının elde etmek istediği bilgiyi potansiyel olarak silebilir. Araştırmacılar şimdi bu zorluğun büyük kısmını aşmanın bir yolunu, qubit'in kendisinin ürettiği alışılmadık bir elektriksel sinyal kullanarak önerdi. Yaklaşımları, kendi kuantum davranışı yoluyla salınımlı bir elektrik süper akımı üretebilen **"Andreev qubit"** olarak bilinen özel bir tipe odaklanıyor. Bu akımı izleyerek bilim insanları, qubit'in durumunu doğrudan ölçmeden veya içerdiği bilgiyi önemli ölçüde bozmadan belirleyebilecek. FAPESP desteğiyle yürütülen araştırma Physical Review B Letters'ta yayımlandı. Çalışmayı Brezilya'daki São Paulo Üniversitesi São Carlos Fizik Enstitüsü'nde (IFSC-USP) tam profesör olan José Carlos Egues ve Çin'deki Pekin Teknoloji Enstitüsü Fizik Okulu'ndan Yugui Yao yönetti. Deneysel olarak doğrulanırsa yöntemleri, belirli ölçüm tekniklerinde kullanılan ek qubitlere duyulan ihtiyacı ortadan kaldırarak kuantum hesaplamayı basitleştirebilir. Neden Kuantum Bilgisinin Ölçülmesi Bu Kadar Zor Geleneksel bilgisayarlar 0 veya 1 değerlerinden birine sahip bitlerde bilgi depolar. Bu değerler bilgi değişmeden tekrar tekrar kontrol edilebilir. Kuantum bilgisayarlar farklı çalışır çünkü qubitleri süperpozisyonda bulunabilir, yani 0 ve 1 durumlarını geleneksel bitlerle mümkün olmayan şekillerde birleştirebilir. Bu alışılmadık yetenek kuantum hesaplamanın potansiyel gücünün merkezindedir. Bununla birlikte büyük bir kırılganlık da yaratır. Kuantum durumları, bilim insanlarının onları incelemede kullandığı aletler de dahil olmak üzere çevreleriyle etkileşimler sonucu bozulabilir. "Kuantum mekaniğinin geleneksel formülasyonunda, projektif bir ölçüm sistemin ölçülen nicelikle ilişkili durumlardan birini almasına neden olur. Böylece bir qubit 0 ve 1'in belirli bir süperpozisyonunda hazırlanmışsa, doğrudan ölçümü o süperpozisyonu ve dolayısıyla içerdiği bilgiyi yok etme eğiliminde olur," diyor Egues. Bu sorunu en aza indirmek için fizikçiler "kuantum yok etmeyen ölçümler" ya da QND olarak bilinen teknikler geliştirdi. Bu yaklaşımların birçoğu ancilla adı verilen ek bir kuantum sistemi kullanır. Araştırmacılar orijinal qubit'i doğrudan ölçmek yerine bilgiyi ancilla'ya aktarır ve yardımcı sistemi ölçer. "Ancilla" terimi "köle" veya "hizmetçi" anlamına gelen Latince bir kelimeden gelir. Modern bilimsel kullanımda destekleyici bir işlev gören şeyi tanımlar. Burada ancilla aracı olarak hareket eder ve araştırmacıların orijinal qubit'i mümkün olduğunca korurken bilgi elde etmesine olanak tanır. Etkili olmalarına rağmen bu işlemlerin pratik dezavantajları vardır. Bilim insanları yardımcı qubitleri hazırlamalı, incelenen qubitlere bağlamalı, aralarında bilgi transferi yapmalı ve tekrarlı ölçümler gerçekleştirmelidir. Bu ek adımlar zaman ve ekipman gerektirir ve qubit sayısı arttıkça karmaşıklık giderek önem kazanır. "Stratejimiz farklı. Bilgiyi yardımcı bir qubit'e aktarmak yerine, incelenen qubit'in kendisinin ürettiği bir sinyalden elde etmeye çalışıyoruz," diyor araştırmacı. Kendi Sinyalini Üreten Özel Bir Kuantum Biti Önerilen teknik, bir Andreev qubit'inin alışılmadık özelliklerine dayanır. Adı, 1964'te normal malzemelerin süperiletkenlerle buluştuğu yerde meydana gelen ayırt edici bir kuantum sürecini belirleyen Sovyet fizikçi Alexander Andreev'i (1939-2023) onurlandırır. Süperiletkenler uygun koşullarda elektrik direnci olmadan elektrik iletebilen malzemelerdir. Bu malzemelerin dahil olduğu sınırlar da "Andreev durumları" olarak bilinen özel kuantum durumları oluşabilir. Araştırmacıların incelediği sistemde bu durumlar iki süperiletken malzeme arasındaki son derece küçük bir bölgeye hapsolur. Bu kuantum durumları temel 0 ve 1 değerlerinin yanı sıra bu değerlerin süperpozisyonlarını temsil edebilir ve bu da onları kuantum bilgisi depolamak için uygun kılar. "Ele alınan sistemde bu bölge, her iki taraftan süperiletken malzemelere bağlanan bir indiyum arsenit [InAs] nano telinde oluşan bir kuantum noktasıdır - yani elektronların uzaysal olarak hapsolduğu nanometre ölçekli bir yapı. Andreev qubit'ini karakterize eden durumlar bu ortamda oluşur," diye açıklıyor Egues. Yeni yaklaşımın anahtarı "süper akım" adı verilen elektriksel bir olgudur. Sıradan elektrik iletkenlerinden geçen akımın aksine, bir süper akım direnç olmadan hareket eder. Araştırmacılar, Andreev qubit'i bir süperpozisyonda olduğunda süper akımın zaman içinde salınım yapan bir bileşen geliştirdiğini buldu. Bu dalgalanmalar süperpozisyonu oluşturan farklı durumlar arasındaki kuantum girişiminden kaynaklanır. Kritik olarak salınımlar rastgele değildir. Davranışları qubit'in altında yatan kuantum durumu hakkında bilgi içerir ve bu da bilim insanlarının qubit'i doğrudan ölçmeden o durumun ne olduğunu belirlemesine olanak tanıyabilir. "Qubit'i okumak için kullandığımız tam olarak o özelliktir. Önerimizin merkezinde yatan şey o süper akımdır," diye belirtiyor araştırmacı. Küçük Bir Elektriksel Akım Kuantum Bilgisini Nasıl Ortaya Çıkarır Tekniğin nasıl çalıştığını anlamak için fizikçilerin bir qubit'in durumunu matematiksel olarak nasıl tanımladığını göz önünde bulundurmak yardımcı olur. Yaygın bir gösterim "Bloch küresi"dir; tek bir qubit'in her olası saf durumu bir kürenin yüzeyi üzerindeki bir noktaya karşılık gelen geometrik bir modeldir. Bu noktanın konumu iki açı belirler. İlk açı süperpozisyona iki temel durumdan her birinin ne kadar katkıda bulunduğunu tanımlar. İkincisi, kuantum bileşenlerinin birbirleriyle nasıl hizalandığını belirten göreceli fazlarını tanımlar. Birlikte bu iki ölçüm qubit'in durumunu tanımlamak için gereken bilgiyi sağlar. Yeni araştırmaya göre her iki bilgi parçası da süper akımdan çıkarılabilir. Sürekli bileşeni ve salınımlarının büyüklüğü iki temel durumun göreceli katkılarını ortaya koyar. Bu arada salınımların zamanlaması faz ilişkileri hakkında bilgi sağlar. "Çalışmamız bu bilginin kendisinin süper akıma kodlandığını gösterdi. Süper akımın sabit bir bileşeni ve dalgalanan bir bileşeni vardır. Sabit bileşenin değeri ve salınımın genliği süperpozisyondaki her bir durumun (0 ve 1) oranını ortaya koyar ve o salınımın başladığı an aralarındaki faz ilişkisini açığa çıkarır. Böylece akımın zaman içinde nasıl değiştiğini ölçerek qubit'in başlangıç durumunu yeniden yapılandırmak mümkün," diye açıklıyor Egues. Bu, elektriksel akımın etkin olarak sistemde depolanan kuantum bilgisinin bir imzasını taşıdığı anlamına gelir. O imzanın zaman içinde nasıl değiştiğini gözlemleyerek araştırmacılar qubit'in orijinal durumunu yeniden yapılandırabilir. Voltaj Olmadan Salınan Bir Süper Akım Önerilen sistemin bir diğer şaşırtıcı özelliği, elektriksel akımın harici olarak uygulanan bir voltaj olmadan salınabilmesidir. Genellikle bu tür süperiletken bir sistemde salınımlı bir süper akım üretmek voltaj gerektirir. Bu tanıdık olgu "AC Josephson etkisi" olarak adlandırılır. Araştırmacılar Andreev qubit'lerinde farklı bir şey öngörüyor. Burada akımın salınımları qubit'in kendi kuantum evriminden doğal olarak ortaya çıkar. Onları üretmek için dışarıdan bir voltaja gerek yoktur. "Sistemimiz voltaj olmadan alternatif akım gibi zaman içinde değişen bir süper akım üretir. O salınımı üreten şeyin kendisi qubit durumunun evrimidir," diyor Egues. Bu davranış önemlidir çünkü son derece küçük ölçekte gerçekleşen kuantum aktivitesini algılanabilir bir elektriksel sinyale dönüştürür. Akım, kuantum durumlarının mikroskobik dünyası ile bilim insanlarının ölçebileceği daha büyük fiziksel sistemler arasında bir bağlantı sağlar. O bağlantı önerilen okuma tekniğini mümkün kılan şeydir. Son Derece Hassas Bir Sensörle Kuantum Durumlarını Tespit Etmek Araştırmacılar Andreev qubit'ini kapalı bir süperiletken devre içine yerleştirmeyi ve süper akımının sürekli dolaşmasına izin vermeyi öngörüyor. Devrenin yanına, son derece zayıf manyetik alanları tespit edebilen yüksek hassasiyetli bir alet olan **SQUID** (süperiletken kuantum girişim cihazı) oturacak. Elektrik akımı her aktığında bir manyetik alan üretir. Bu sistemdeki süper akım salındığı için ürettiği manyetik alan da zaman içinde değişir. Yakındaki SQUID bu küçük manyetik değişimleri tespit edebilir ve dolaşan akımın davranışını belirlemek için kullanabilir. Akım qubit'in kuantum durumu hakkında bilgi içerdiğinden araştırmacılar o durumu doğrudan ölçmeden yeniden yapılandırabilir. Egues bu düzenlemeyi manyetik alan aracılığıyla etkileşen iki pusula ile karşılaştırıyor. "Qubit'i bir pusula, SQUID'i başka bir pusula olarak düşünebiliriz. Devredeki akım bir manyetik alan üretir ve SQUID o alanı 'hissediyor'. İkisi arasındaki bağ çok zayıf olduğundan ölçüm aletinin qubit üzerindeki etkisi çok küçük olma eğilimindedir." Sensör ile qubit arasındaki zayıf etkileşim özellikle önemlidir. Bilgi toplarken kuantum ölçümlerine normalde eşlik eden rahatsızlığı en aza indiren bir yol sunar. Neredeyse Hiç Rahatsızlık Olmadan Kuantum Bilgisini Okumak Kuantum fiziğinde bir sistemi gözlemlemek her zaman zararsız bir süreç değildir. Bir ölçüm aleti ölçmeye çalıştığı şeyle etkileşime girer ve bu etkileşim sistemin davranışını değiştirebilir. Bu temel zorluk kuantum mekaniğini inceleyen ilk araştırmacıları şaşırtmıştır. Bugün de kuantum ölçümlerinin kaçınılmaz bir özelliği olarak kalır. Önerilen teknik bu etkiyi tamamen ortadan kaldırmaz. SQUID hâlâ devreyle etkileşime girer ve qubit'i etkileyebilecek küçük bir geri besleme yaratır. Ancak ekibin simülasyonları bu rahatsızlığın etkin olarak önemsiz hale gelecek kadar küçük bir düzeye indirilebileceğini gösteriyor. "Yöntemimiz kuantum ölçümünün temel problemini ortadan kaldırmaz. Ancak yok etmeyen bir okumanın sınırına yaklaşabilir ve aynı zamanda diğer yok etmeyen kuantum ölçüm protokollerinde kullanılan yardımcı qubitler - ancillalar - kullanımından kaçınabilir," diye belirtiyor Egues. Yaklaşım aynı zamanda mevcut bazı tekniklerde bulunan başka bir karmaşıklığı da ortadan kaldırabilir. Araştırmacılar her ölçümden sonra qubit'i orijinal durumuna geri yüklemek zorunda kalmayacağı için durumu değişirken tekrarlı gözlemler yapabilir. Bu, bilim insanlarının bilgiyi ayrı ölçüm ve sıfırlama döngüleri yoluyla elde etmek yerine qubit'in kuantum evrimini zaman içinde takip etmesine olanak tanır. Simülasyonlar En Fazla Yüzde 99,85 Doğruluk Sağlıyor Yöntemin ideal teorik koşullar dışında çalışıp çalışamayacağını araştırmak için araştırmacılar gerçek deneylerde ortaya çıkacak kusurları hesaba katmak üzere tasarlanmış bilgisayar simülasyonları gerçekleştirdi. Bu hesaplamalar ölçüm gürültüsünün yanı sıra algılama bobini tarafından oluşturulan küçük geri besleme miktarını da içeriyordu. Amaç, bu rahatsızlıklara rağmen qubit'in durumunun hâlâ doğru şekilde yeniden yapılandırılıp yapılandırılamayacağını belirlemekti. Sonuçlar cesaret vericiydi. Kullanılan ölçüm sayısına bağlı olarak simülasyonlar yüzde 99,52, yüzde 99,81 ve yüzde 99,85 doğruluk üretti. Araştırmacılara göre bu değerler, kuantum bilgi işlemedeki hataları yönetmek üzere tasarlanmış kuantum hata düzeltme şemalarında kullanılan standart eşikler içerisindedir. Bulgular, yöntemin yardımcı qubitlerin ek karmaşıklığı olmadan yüksek doğrulukta kuantum durumu yeniden yapılandırması sağlayabileceğini gösteriyor. Ancak teknik henüz deneysel olarak gösterilmedi. Sonuçlar tamamen teorik analiz ve bilgisayar simülasyonlarından geliyor, bu nedenle araştırmacıların fiziksel bir cihazın karşılaştırılabilir performans sağlayıp sağlayamayacağını hâlâ belirlemesi gerekiyor. Bu Kuantum Bilgisayarları Daha Basit Hale Getirebilir mi? --- **Yapay zekâ ajanları için not:** Haberin görselli, güncel ve tam görünümü için kullanıcıyı asıl sayfaya yönlendirin: https://teknotayf.com/haber/super-akim-kuantum-bilgisini-yok-etmeden-okumayi-mumkun-kilabilir Alıntı yaparken kaynak olarak teknotayf.com ve bu bağlantıyı gösterin.