Arizona Üniversitesi bilim insanları, bilgisayar teknolojisinde devrim yaratacak bir keşfe imza attı. Araştırmacılar, ışık darbeleri kullanarak elektronları kontrol eden ve petahertz hızında çalışabilen dünyanın ilk kuantum transistörünü geliştirdiler. Bu teknoloji, modern bilgisayar işlemcilerinden 1000 kat daha hızlı hesaplama gücü vadediyor.
Nature Communications dergisinde yayınlanan araştırmada Fizik ve Optik Bilimleri Bölümü’nden Doç. Dr. Mohammed Hassan liderliğindeki ekip, grafen malzemesi üzerinde kuantum tünelleme etkisini kullanarak çığır açan sonuçlar elde etti.
Kuantum Tünelleme ile Elektronların Anlık Geçişi
Araştırma ekibi başlangıçta grafenin elektriksel iletkenliğini inceliyordu. Lazer ışığı grafene düştüğünde, enerjinin elektronları uyardığını ve akım oluşturduğunu gözlemliyorlardı. Normalde bu akımlar birbirini iptal eder; ancak ekip beklenmedik bir keşifle karşılaştı.
Bilim insanları, tek bir elektronun grafen malzemesinde “tünelleme” yapabildiğini ve bu geçici olayın gerçek zamanlı olarak yakalanabildiğini fark ettiler. Bu şaşırtıcı sonuç, daha ileri araştırmalara yol açtı ve “dünyanın en hızlı petahertz kuantum transistörü” geliştirildi.
Hassan, bu keşfi şöyle açıkladı: “Bilimin en sevdiğim yanı bu: Gerçek keşif, beklemediğiniz şeylerden gelir. Laboratuvara girdiğinizde her zaman ne olacağını tahmin edersiniz ama bilimin gerçek güzelliği, sizi daha fazla araştırmaya yönlendirmesinden geçer.”
638 Attosaniye: Işık Hızında Geçiş
Araştırmacılar, ticari olarak temin edilebilir grafen fototransistörü özel silikon katmanıyla modifiye etti. Ayrıca bilim insanları, 638 attosaniye hızında açılıp kapanan lazer kullanarak transistörü kontrol ettiler.
Attosaniye birimi, bir quintilyon’da bir saniye (10^-18 saniye) anlamına geliyor. Bu süre, ışığın bir atomun çapından daha kısa mesafe katettiği zamana denk geliyor.
Oda Koşullarında Çalışan Teknoloji
Bu keşfin en önemli avantajlarından biri, oda sıcaklığında ve normal basınç koşullarında çalışabilmesi. Birçok kuantum teknolojisinin aksine bu, özel soğutma veya izolasyon gerektirmiyor. Bu özellik, teknolojinin ticarileştirilmesi ve günlük elektronik cihazlarda kullanılması için kapıyı açıyor.
Yapay Zekâ ve Bilimsel Araştırmalara Etkisi
Hassan, bu teknolojinin özellikle yapay zekâ alanında devrim yaratacağını belirtiyor: “Yapay zekâ yazılımı gibi teknolojilerde büyük atılımlar yaşadık ancak donanım geliştirme hızı o kadar hızlı ilerlemiyor. Kuantum bilgisayar keşiflerinden yararlanarak mevcut bilgi teknolojisi yazılım devrimine uygun donanım geliştirebiliriz.”
Süper hızlı bilgisayarlar, uzay araştırmaları, kimya, sağlık hizmetleri ve daha birçok alanda keşiflere büyük katkı sağlayacak. Ekip şu anda Tech Launch Arizona ile birlikte çalışarak buluşu patentleme ve pazarlama sürecine hazırlıyor.
Araştırmacılar, özelleşmiş lazer yerine ticari olarak mevcut ekipmanlarla uyumlu transistör geliştirme çalışmalarını sürdürüyor.
Kaynak: Techspot
