IBM, 30 Temmuz 2026'da üç araştırma makalesinin, klasik simülasyon yöntemlerinin başarısız olduğu aralıklarda kuantum bilgisayarların hesaplamalar gerçekleştirmesi ve sonuçların kalitesini doğrulamak için mekanizmalar içermesi sayesinde güvenilir kuantum ilerlemesi olarak nitelendirdiği gelişmeyi gösterdiğini açıkladı. Çalışmalar, rastgele devre örneklerinin doğrulanmasını, Floquet dinamiklerindeki kuantum olgularının gözlemlenmesini ve karşılaştırma için güvenilir bir klasik yanıt bulunmadığında hesaplama sürecinin doğrulanmasını ele aldı.
Bu sonuçlar, kuantum bilgisayarın yalnızca doğrulanması zor çıktılar üretip üretmediği değil, gerçekten en iyi klasik yöntemleri aşıp aşmadığına ilişkin süregelen tartışmanın bir parçası. IBM'e göre kuantum üstünlüğünün ilan edilmesi karşılaştırmayı sona erdirmiyor; aksine sonuçları, kuantum üstünlüğü adaylarını takip eden ve mevcut klasik yöntemlerle karşılaştıran Quantum Advantage Tracker aracı aracılığıyla daha fazla incelemeye açıyor.
Rastgele devre örneklerine yerleşik doğrulama
IBM ve Chicago Üniversitesi'nden araştırmacıların ortak makalesi, kuantum hesaplama ile klasik simülasyon arasındaki farkı göstermenin başlıca yöntemlerinden biri olan Random Circuit Sampling'in doğrulanması sorununa odaklandı. Cross-Entropy Benchmarking yöntemi, ideal çıktı olasılıklarının hesaplanmasını gerektiriyor. Bu görev, büyük devrelerde son derece maliyetli hale gelebildiğinden önceki deneyler, daha küçük veya daha basit devrelere dayanarak doğrudan incelenemeyen boyutlardaki performansı çıkarsamıştı.
Araştırmacılar, verimli biçimde klasik olarak simüle edilebilen bir Clifford devresine klasik olarak verimli biçimde simüle edilemeyen T kapılarının eklendiği ve hataların tespit edilmesine yardımcı olan yapının korunduğu düzenli bir alternatif olan doped Clifford sampling yöntemini önerdi. Devre, kübitler boyunca dağıtılmış yardımcı kübitler kullanan ve devreyi zaman içinde geliştiren bir spacetime code içine yerleştirildi. 70 mantıksal kübit içeren bir deneyde, tutarlılık kontrolleriyle uyumlu uygulamaların seçilmesi, pratik uygulama oranları korunurken kapı hatalarında yaklaşık on katlık etkin bir azalma sağladı.
Bu yöntem, klasik olarak doğrulanabilen bir referans devreye, sendrom bilgilerine ve mantıksal hatalara dayanarak mantıksal hesaplamanın doğruluğu için kesin bir alt sınır çıkarılmasına olanak tanıyor. Böylece doğrulama, yalnızca harici bir istatistiksel ölçüte dayanmak yerine hesaplama çerçevesinin bir parçası haline geliyor.
Öncü simülasyonların kapsamı dışındaki kuantum olguları
Başka bir çalışmada Qedma, RIKEN ve BlueQubit ile iş birliği içinde Floquet dinamiklerini, yani etkileşen bir kuantum sisteminin tekrarlanan enerji darbelerine verdiği yanıtı inceledi. 74 kübite kadar ulaşan devreleri kullanan araştırmacılar, sistemin mıknatıslanmasını zaman içinde izledi ve RIKEN'deki dünyanın en büyük süper bilgisayarlarından birini kullanarak gerçekleştirilen iki gelişmiş klasik simülasyon yönteminde görülmeyen sürekli salınımlar gözlemledi.
Deneyin en zorlu aralıklarında iki klasik yöntem birbirinden farklılaştı ve tutarlı bir yanıt veremedi; buna karşın kuantum hesaplama dinamikleri çözmeye devam etti. Deneylerde Qedma'nın IBM Quantum sistemleri üzerindeki QESEM yazılımı ve hata azaltma yöntemleri kullanıldı; deneyin bazı bölümleri Quantinuum platformunda da tekrarlandı. IBM, bağımsız tahmin edicilerin ve diğer platformun sonuçlarının uyumlu olmasının, gözlemlenen davranışın temel fiziği yansıttığına duyulan güveni artırdığını değerlendirdi.
Yanıt yerine sürecin doğrulanması
Algorithmiq, heterojen kuantum sistemlerinde bilginin nasıl yayıldığını izleyen bir nicelik olan Loschmidt echo operatörünü tahmin etmek için bir algoritma geliştirdi. Deneyler 56 kübiti içeriyordu ve klasik simülasyon için en az üç öncü grup tarafından farklı tahminlerin sunulduğu aralıklara ulaştı; bu tahminler kuantum sonuçlarından da farklıydı.
Mevcut olmayan bir klasik yanıta güvenmek yerine araştırmacılar, hata azaltma yönteminin kendisini farklı gürültü özelliklerine sahip beş eşdeğer kuantum bilgisayar üzerinden uyguladı ve tutarlı sonuçlar buldu. Ayrıca cihaz gürültüsü için doğru bir model bulunduğunda, sıkı hata azaltmanın yanlılıktan arındırılmış tahminler ve nicel hata aralıkları üretebileceğini gösterdiler.
Quantum Advantage Tracker'da şu anda listelenen diğer adaylar arasında Q-CTRL, BlueQubit ve Birla Teknoloji ve Bilim Enstitüsü Pilani'nin çalışmaları da bulunuyor. IBM, bu sonuçların daha fazla teste tabi tutulmasıyla kuantum ve klasik hesaplama arasındaki karşılaştırmanın süreceğini vurguluyor.