Yıllarca bilim kurgu filmlerinin veya teorik fizik makalelerinin konusu olan kuantum bilgisayarlar, artık "olacak mı?" sorusunu geride bıraktı. Yeni soru şu: "Pazarı kim domine edecek?"
Klasik silikon çiplerin Moore Yasası'nın sınırlarına dayandığı bir dönemde, kuantum donanım pazarı, bilişim tarihinin en büyük kırılma noktalarından birini yaşıyor. Start-up'lardan teknoloji devlerine kadar herkes, bu yeni çağın "Intel"i olmak için yarışıyor. İşte kuantum donanım pazarının bugünü ve geleceği.
Kuantum bilgisayar pazarı henüz emekleme aşamasında olsa da büyüme hızı baş döndürücü. Sektör raporlarına göre, donanım pazarının önümüzdeki 10 yıl içinde milyar dolarlık hacimlere ulaşması bekleniyor. Ancak bu pazar sadece "bilgisayarı yapanlardan" ibaret değil.
Ekosistem üç ana donanım katmanından oluşuyor:
Kuantum İşlemci Birimi (QPU): Sistemin beyni.
Kontrol Elektronikleri: Mikrodalga sinyalleriyle kübitleri yöneten sistemler.
Altyapı: Kriyojenik soğutucular (buzdolapları), lazerler ve vakum odaları.
Klasik bilgisayarlarda "transistör" standarttır. Ancak kuantum dünyasında standart bir donanım mimarisi henüz yoktur. Farklı firmalar, farklı fiziksel yöntemlerle kübit (kuantum bit) üretmeye çalışıyor. İşte pazarın ana cepheleri:
Oyuncular: IBM, Google, Rigetti.
Teknoloji: Mutlak sıfıra yakın (-273 derece) soğutulan özel metallerin, elektrik direncini kaybetmesi prensibine dayanır.
Durum: Şu an en hızlı işlem yapabilen ve en popüler yöntemdir. Ancak devasa soğutma sistemlerine (Dilution Refrigerators) ihtiyaç duyarlar ve hata oranları yüksektir.
Oyuncular: IonQ, Honeywell (Quantinuum).
Teknoloji: Elektromanyetik alanlar kullanılarak boşlukta asılı tutulan atomların (iyonların) lazerlerle kontrol edilmesidir.
Durum: Süperiletkenlere göre daha yavaştır ancak kübitler daha kararlıdır (daha uzun süre bozulmadan kalır) ve hata oranları daha düşüktür.
Oyuncular: Xanadu, PsiQuantum.
Teknoloji: Işık parçacıklarını (fotonları) kullanır.
Durum: En büyük avantajı, devasa soğutuculara ihtiyaç duymadan oda sıcaklığında çalışabilme potansiyelidir. Ölçeklenebilirlik açısından büyük umut vaat etmektedir.
Oyuncular: Intel.
Teknoloji: Mevcut yarı iletken üretim tesislerini (fab) kullanarak, silikon atomunun içindeki elektronun dönüş (spin) hareketini kullanır.
Durum: Üretim maliyetlerini düşürmek için en mantıklı yoldur, çünkü mevcut çip fabrikaları kullanılabilir.
Altına hücum döneminde en çok parayı altın arayanlar değil, onlara kazma ve kürek satanlar kazanmıştı. Kuantum pazarında da durum benzer.
Kriyojenik Sistemler: Süperiletken çiplerin çalışması için gereken "Mavi Silindir" şeklindeki soğutucuları üreten firmalar (örneğin Bluefors), pazarın vazgeçilmezidir.
Özel Kablolar ve Malzemeler: Isıyı iletmeyen ancak elektrik sinyalini mükemmel taşıyan özel koaksiyel kablolara ve niyobyum, alüminyum gibi süperiletken metallere talep patlaması yaşanmaktadır.
Pazarın önünde hala aşılması gereken devasa mühendislik duvarları var:
Hata Düzeltme (Error Correction): Kübitler çok hassastır; en ufak bir titreşim veya ısı değişimi veriyi bozar.
Ölçeklenebilirlik: 50 kübitlik bir işlemciyi 1 milyon kübite çıkarmak, sadece çipi büyütmekle olmaz; tüm kontrol kablolarının ve soğutma hacminin de yönetilmesi gerekir.
Kuantum bilgisayar donanım pazarı, kısa vadeli "al-sat"çılar için değil, teknolojinin 10 yıllık vizyonuna inananlar içindir. Şu an donanım mimarileri arasındaki savaşı kimin kazanacağı belirsiz olsa da, kazanan teknoloji ilaç geliştirmeden finansal modellemeye, yapay zekadan malzeme bilimine kadar her şeyi değiştirecek güce sahip olacaktır.
Kuantum çağı başladı ve donanım üreticileri bu çağın mimarları olarak sahnede.
