IBM, fizik bilimleri ve bilgi bilimleri alanlarında, kuantum teknolojileri de dahil olmak üzere araştırma ve geliştirme faaliyetleri yürüten bir kuruluş olan HRL Laboratories'ı satın almak için kesin bir anlaşma imzaladığını duyurdu. IBM, HRL'nin silikondan üretilen spin kübitleri mühendisliğindeki uzmanlığının kuantum bilgisayarlarını ölçeklendirmeye yönelik uzun vadeli planını tamamlayabileceğini düşünüyor.
23 Temmuz 2026'da yayımlanan bir blog yazısında IBM, bu teknolojiyle neden ilgilendiğini açıkladı. Şirket, spin kübitleri ile süperiletken kübitlerin silikon üretim tekniklerinden yararlandığını ve birbirine bağlı kübitlere kapılar uygulayan dış sinyallerin kontrolü altında, soğutma altyapısı içinde çalıştığını belirtti. Ancak temel fark, kuantum bilgisinin depolanma ve işlenme biçiminde yatıyor.
Spin kübitleri nasıl çalışır?
Bu kübitler elektronun doğal spin özelliğine dayanır. Spin değeri artı veya eksi bir buçuk olabilir ve iki durum genellikle “yukarı” ve “aşağı” olarak adlandırılır. Bu özellik, kuantum bilişimde 0 ve 1 durumlarını temsil etmek için kullanılır.
Tek tek elektronları kontrol etmek için HRL, elektronların özelliklerinin sınırlandırılmasına ve kontrol edilmesine olanak tanıyan küçük yapılardan oluşan kuantum noktaları olarak bilinen yapıları kullanır. Şirket, kuantum noktalarını SiGe'den, yani silikon ve germanyum katmanlarından üretiyor.
HRL, tek bir spin durumunu doğrudan 0 veya 1 değerine bağlamak yerine yalnızca değiş tokuş kübitleri (exchange-only qubits) adı verilen bir yapı kullanıyor. Her kübit, üç kuantum noktasında depolanan üç elektrondan oluşur. İki elektron hesaplama durumunu belirler; spinlerin toplamı 0'a eşitse kübit 0 durumunda, 1'e ulaşıyorsa 1 durumundadır. Üçüncü elektron ise sistemin kararlı kalmasına yardımcı olur. Kapılar, elektronları birbirine yaklaştıran veya birbirinden uzaklaştıran elektrik darbeleri şeklinde uygulanır.
Avantajlar ve mevcut sonuçlar
IBM'e göre spin kübitleri mevcut yarı iletken üretim araçları kullanılarak üretilebilir ve bu da onlara büyük ölçekte üretim olanağı sağlar. Ayrıca uzun koherens sürelerine, düşük hata oranlarına ve görece kolay kontrol edilebilirliğe sahiptirler. Olgunlaştıklarında büyük kuantum devrelerinin verimli biçimde ve düşük işletme maliyetiyle çalıştırılmasını sağlayabilirler.
Bu kübitler, süperiletken kübit mimarilerindeki yaklaşık 0,015 kelvine kıyasla 1 kelvin sıcaklıkta çalışır. HRL kısa süre önce, kübit dizisi ve soğutulmuş kontrol kartı için üretilebilir CMOS kullanan, dijital olarak kontrol edilen silikon kuantum bilgisayarını tanıttı. Cihaz, üç hat üzerinde dağıtılmış 54 kuantum noktası içeriyor; bu da 18 kübite kadar içeren bir çip sağlıyor. Gösterimler ayrıca tek kübit ve iki kübit kapılarının çalıştırılmasının yanı sıra hata tespitine yönelik küçük kodları da ortaya koydu.
IBM'in kuantum vizyonunda HRL'nin rolü
IBM araştırma direktörü ve IBM üyesi Jay Gambetta, HRL ekibinin şirketin kuantum inovasyonunu ileriye taşımasına yardımcı olacağını söyledi. Gambetta, ekibin portföyünün IBM'in kuantum bilişimi, kuantum algılama ve kuantum ağlarına yönelik uzun vadeli planlarını güçlendireceğini ekledi.
IBM'e göre HRL'nin teknolojileri yalnızca bilişimle sınırlı değil. Kuruluş, hassas fiziksel olguları izlemek ve sağlık hizmetleri, navigasyon, savunma ve bilimsel araştırma gibi uygulamalar için gelişmiş ölçümler gerçekleştirmek üzere yüksek hassasiyetli kuantum sensörleri geliştiriyor. Ayrıca daha dayanıklı kübitleri, daha iyi yarı iletkenleri ve daha hassas sensörleri destekleyebilecek yeni kuantum malzemeleri üzerinde çalışıyor.