Son yılların en gözde konularından biri kuantum bilgisayarlar. Bu bilgisayarların gelişim süreci oldukça karmaşık ve yapıları da geleneksel bilgisayarlardan oldukça farklı. Oxford’dan bilim insanları ise iki bilgisayar versiyonu arasında benzerlik kurabilmeyi sağlayacak bir nano ölçekli teknoloji araç geliştirdi.
Bu aracın en temel özelliği, çalışma prensibinin hem elektronlarla hem de fotonlarla çalışabilecek olması. Evlerimizdeki bilgisayarlar elektronları kullanırken kübit adı verilen yapılar üzerinden hesaplama yapan kuantum bilgisayarları ise fotonları kullanıyor.
Elektronlar ve fotonlar bir arada kullanılabilir mi?
Aslında 1950’lerden bu yana bilgi aktarımı için ışığın kullanılması konusunda çalışmalar devam ediyor ancak burada karşımıza oldukça ciddi ve yapısal bir sorun çıkıyor: Işığın dalga genişliği, elektronun dalga genişliğinden daha büyük. Elektrikli çipler küçük boyutlarda verimli olurken foton kullanılan sistemler daha geniş alana ihtiyaç duyuyor.
Yeni cihaz ise ışığı daha küçük bir boyuta sıkıştırmayı başarıyor. Bunu da yüzey plazmon kutuplaşması adı verilen bir yöntemle gerçekleştiriyor. Yüzeye yakın noktada ışığın kırılma indisini kullanan bu yöntemde ışık sıkıştırılabiliyor. Böylece elektrikli çipler ile foton çipleri bir arada kullanılabiliyor. Bu da cihazların hem elektronlarla hem de fotonlarla çalışabilmesinin yolunu açıyor.
Neredeyse sınırsız kullanım alanı
Araştırmanın yazarlarından olan Nikolas Farmakidis, bu keşfin bilgisayar ve özellikle yüksek hesaplama kapasitesi gereken alanlar için çok umut vadeden bir buluş olduğunu söylüyor. Bu teknolojinin kullanılabileceği pek çok farklı alan bulunuyor. Şu anda odaklanılan nokta ise yüksek işlem gücü gerektiren, yapay zeka sistemleri gibi yapılar. Yeni araç şu andaki metal oksit yarıiletken üretimi ve MOFSET’ adlı transistörlü sistemleri bir üst seviyeye taşıyabilir.
Araştırmanın yazarlarından olan Nathan Youngblood, yeni teknolojinin kullanılabileceği alanları açıklarken bu teknolojinin -akla geldiği şekilde- sıklıkla yapay zekalarda kullanılacağını söylerken, ışık tabanlı fotonik bilgisayarların elektrikli sistemlerle eşlenebilmesinin CMOS sistemlerin geleceği olduğuna inandığını belirtti.
Araştırmanın sonuçları Science Advances adlı dergide yayımlandı.
