Kuantum bilişim alanında önemli bir adım atan uluslararası bir araştırma ekibi, 56 kübitlik bir kuantum bilgisayar kullanarak ilk kez onaylı gerçek rastgele sayılar üretti. JPMorganChase, Quantinuum, Argonne Ulusal Laboratuvarı, Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı ve Texas Üniversitesi’nden bilim insanları, üretilen sayıların gerçekten rastgele olduğunu güçlü klasik süper bilgisayarlarla doğruladı. Bu gelişme, kriptografi, gizlilik ve adalet gibi alanlarda yeni güvenlik standartları oluşturma potansiyeline sahip.
Onaylı Rastgelelik Yöntemi Güvenlikte Yeni Dönem Başlatıyor
Onaylı rastgelelik, üretilen sayıların yalnızca öngörülemez olmasının ötesinde, matematiksel olarak doğrulanmasını da ifade ediyor. Klasik bilgisayarlar bu süreci tek başına gerçekleştiremiyor. Genellikle donanım tabanlı rastgele sayı üreteçleri kullanılıyor ancak bunlar dış müdahaleye açık yapılar barındırıyor. Kuantum tabanlı yeni yöntemde ise sistemin sonuçları değiştirmesi imkânsız hâle geliyor çünkü doğrulama süreci müdahaleyi ortaya çıkarıyor.
Texas Üniversitesi’nden bilgisayar bilimleri profesörü Scott Aaronson tarafından 2018’de geliştirilen protokol, ilk kez deneysel olarak uygulandı. Aaronson, eski doktora sonrası araştırmacısı Shih-Han Hung ile birlikte projeye teorik destek sağladı. Araştırma ekibi, Quantinuum’un internet üzerinden erişilebilen System Model H2-1 kuantum bilgisayarını kullanarak çalışmayı yürüttü.
Ekip, rastgele devre örnekleme olarak bilinen ve klasik bilgisayarlar için simülasyonu son derece zor olan bir yöntemi tercih etti. İlk aşamada kuantum bilgisayara, küçük bir rastgelelik tohumu kullanılarak üretilmiş karmaşık devreler gönderildi. Kuantum bilgisayar, her devreyi olası pek çok yanıt arasından rastgele seçim yaparak çözdü. İkinci aşamada ise süper bilgisayarlar sonuçları analiz ederek rastgeleliğin gerçekliğini doğruladı.
Çalışmada kullanılan süper bilgisayarlar toplamda 1.1 ExaFLOPS işlem gücüne ulaştı. Bu sayede 71.313 bitlik entropi doğrulandı. Böylece elde edilen rastgele sayıların klasik yöntemlerle üretilmesinin pratikte mümkün olmadığı kanıtlandı. JPMorganChase Küresel Teknoloji Uygulamalı Araştırma Başkanı Marco Pistoia, bu başarının kuantum bilgisayarların klasik sistemlerin ötesinde çözümler sunabileceğini gösterdiğini vurguladı.
Quantinuum’un 2024 haziran ayında 56 kübitlik kapasiteye ulaşan H2 sistemi, yüksek doğruluk oranı ve kübitler arası tam bağlantı imkânı sayesinde bu deneyde kritik rol oynadı. Şirketin Başkanı ve CEO’su Dr. Rajeeb Hazra, çalışmanın kuantum bilgisayarların pratik uygulamalara geçişinde dönüm noktası olduğunu belirtti. Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı Kuantum Hesaplama Kullanıcı Programı Direktörü Travis Humble ise bu sonucun ABD Enerji Bakanlığı’na bağlı önde gelen süper bilgisayar merkezlerinin katkısıyla mümkün olduğunu ifade etti.
