Anthropic, yapay zekâ modeli Claude Mythos 5’in kuantum bilgisayarlar için devre tasarlama görevlerinde yayımlanmış en iyi çözümlerden daha verimli tasarımlar bulduğunu açıkladı. Şirketin 16 Ekim 2026’da yayımladığı araştırmaya göre Claude, kimya, optimizasyon, fizik simülasyonu, sayılar teorisi ve sayısal hesaplama alanlarından seçilen sekiz temel kuantum işleminin hepsinde, daha önce yayımlanmış en iyi algoritmalardan hem daha az kübit hem de daha az kapı kullanan yeni tasarımlar geliştirdi. Bazı durumlarda iyileşme bir büyüklük mertebesine (yaklaşık 10 kat) ya da daha fazlasına ulaştı.
Çalışma, Anthropic’in STEM Fellows programı kapsamında Andi Gu tarafından yürütüldü. Projede Anthropic’ten kuantum fizikçisi Alek Kemeny mentorluk yaptı; Harvard Üniversitesi’nden Susanne Yelin ve Harvard ile QuEra Computing’den Mikhail Lukin de iş birliğine katıldı. Makale arXiv’de yayımlandı.
Kuantum devreleri neden bu kadar önemli?
Bugüne kadar inşa edilen kuantum bilgisayarlarda yalnızca yüzlerle binler arasında kübit var ve bu kübitler ısı, titreşim, hatta kozmik ışınlar gibi dış etkilere son derece duyarlı. Bu nedenle yararlı algoritmaları sınırlı donanımda çalıştırabilmek için devrelerin mümkün olduğunca az kübit ve az işlemle tasarlanması gerekiyor.
Anthropic bunun önemini bir örnekle anlatıyor: Bakterilerin havadaki azotu amonyağa çevirmek için kullandığı enzimin kalbindeki FeMoco adlı demir-kükürt kümesinin simülasyonu için 2017’de yaklaşık 50 trilyon Toffoli kapısı gerektiği hesaplanmıştı. Sonraki algoritmik ilerlemelerle bu tahmin yaklaşık 340 milyona, yani kabaca 150 bin kat aşağı indi. Bu düşüşün büyük kısmı daha iyi donanımdan değil, devrelerin yeniden tasarlanmasından geldi ve birçok araştırma grubunun sekiz yılını aldı.
Kapalı döngüde, insan müdahalesi olmadan
Araştırmacılar Claude’a her devrenin ne hesaplaması gerektiğini sade bir dille anlatan kısa tanımlar ve tasarımları otomatik olarak kontrol edip puanlayan bir değerlendirme programı verdi. Claude bir tasarım önerdi, değerlendiriciden doğruluk kontrolü ve puan aldı, bu geri bildirimle bir sonraki denemesini iyileştirdi; turlar arasında insan girdisi olmadı. Puan, kullanılan kübit sayısı ile kapı sayısının çarpımı olarak belirlendi.
Anthropic’e göre iyileştirmeler mevcut tasarımlara ince ayar yapmaktan değil, problemlerle ilgili yeni yapısal ve matematiksel içgörülerden doğdu. Örneğin bir demir-sülfür molekülünü simüle eden devrede Claude, molekülün simetrileri ve tekrar eden yapısı sayesinde bazı sonuçların bir kez hesaplanıp yeniden kullanılabileceğini fark etti.
53 saatlik çalışmanın sonucu: 17 kat daha az kapı
En dikkat çekici sonuç, eliptik eğriler üzerinde nokta toplama işleminde geldi. Bu işlem, eliptik eğri ayrık logaritma problemini çözmeye yönelik kuantum algoritmalarının temel adımı ve alanın standart test ölçütlerinden biri. Maliyetin büyük bölümü, “modüler ters alma” denen adımdan kaynaklanıyor. Klasik bilgisayarlar bu adımı “divsteps” adlı bir yöntemle verimli şekilde yapıyor; ancak kuantum devrelerinde her adımın geri alınabilir olması gerektiği için, yöntemin hangi dalı seçtiğine dair uzun bir kaydın saklanması ve bunun için çok sayıda ek kübit kullanılması gerekiyordu.
Claude, yaklaşık 53 saat boyunca yalnızca ilk talimat ve ara sıra daha geniş düşünmesi yönündeki uyarılarla çalıştı. Bu kaydın hiç saklanmasına gerek kalmayabileceğini, dal bilgisinin her adımdan sonra sayı çiftinin kendisinden çözülebileceğini öngördü. Basit kurallar 256 bitlik tam ölçekli sayılarda başarısız olunca yöntemin neden böyle davrandığını matematiksel olarak inceledi, yeni cebirsel özdeşlikler kanıtladı ve dal bilgisini doğru şekilde geri kazandıran formülü türetti. Formülü önce büyük ölçekli sayısal simülasyonlarla, ardından Lean ile biçimsel olarak doğruladı. Sonuçta dal geçmişi saklamadan çalışan ilk geri alınabilir divsteps uygulaması ortaya çıktı. Claude’un geliştirdiği tasarım ailesindeki bir devre, önceki en küçük tasarıma göre yüzde 12 daha fazla kübit kullanırken 17 kat daha az kapı gerektiriyor.
Kuantum optimizasyonunda 12 kat kazanç
İkinci örnek, süperpolinom hızlanma vadeden en güçlü aday algoritmalardan biri olarak görülen Decoded Quantum Interferometry (DQI) ile ilgili. Algoritmanın en pahalı adımı bir Reed-Solomon kod çözücüsü. Claude, önceki tasarımın kullandığı genişletilmiş Öklid algoritmasının kuantum devreye uygun olmadığına karar verip her turda aynı tür adımı atan Berlekamp-Massey yöntemine geçti. En kötü durum için 665 kübit ayırmak yerine kendi yazdığı hızlı simülatörle 403 milyon örnek çözümleme yaptı ve neredeyse her çalıştırmada en fazla bir değerin saklanması gerektiğini gördü; böylece yalnızca 19 kübitlik yer ayırdı. Bu yaklaşımda yaklaşık 10 binde bir çalıştırma başarısız oluyor, bu da görevin izin verdiği hata oranının içinde kalıyor. Sonuçta kod çözücüdeki kapı sayısı, Google’ın önceki yapısına göre 12 kat azaldı.
Sınırlar ve ihtiyat payı
Anthropic, Claude’un ilk deneylerde doğası gereği temkinli davrandığını, görünür iyileştirmeleri tekrar tekrar sorguladığını ve bilinen yaklaşımları tercih etme eğilimi gösterdiğini belirtiyor. Araştırmacılar, modelden birbirinden niteliksel olarak farklı birkaç yaklaşımı paralel geliştirmesini isteyerek ve ara sıra arayışını genişletmesini hatırlatarak bu eğilimi aştı. Ayrıca sonuçların, devre tasarımı ve kaynak tahmini düzeyinde olduğunu, fiziksel bir kuantum bilgisayarda çalıştırılarak gösterilmediğini akılda tutmak gerekiyor. Şirket, devre tasarımının hata düzeltme kodları ve donanım kontrolü gibi bileşenlerin yanında yararlı bir kuantum bilgisayarın yalnızca bir parçası olduğunu da vurguluyor.
Neden önemli?
Çalışma, yapay zekânın yalnızca mevcut bilgiyi özetlemekle kalmayıp, doğrulanabilir ve puanlanabilir bilimsel problemlerde insan araştırmacıların yıllar süren işini kısaltabildiğine dair güçlü bir örnek. Daha verimli kuantum devreleri, yeni ilaç, batarya ve gübre üretimi gibi alanlardaki problemlerin kuantum bilgisayarlarla daha erken çözülebilmesi anlamına gelebilir. Öte yandan eliptik eğri işlemleri bugün internette yaygın kullanılan şifreleme yöntemlerinin temelinde yer aldığı için, bu tür kaynak tahminlerindeki düşüşler kuantum sonrası (post-kuantum) şifrelemeye geçiş takviminin de daha yakından izlenmesi gerektiğini hatırlatıyor.
Kaynak: Anthropic, Interesting Engineering
