DÜŞÜNÜN KI YALNIZCA KAPI KOMŞUNUZLA ILETIŞIM KURABILIYORSUNUZ; KARŞI BINADAKI ARKADAŞINIZA ILETECEĞINIZ UFAK BIR MESAJIN BILE KAPI KAPI DOLAŞMASI GEREKIYOR.
İşte, çok daha düşük maliyetli ve geniş kapsamlı kullanım potansiyeli sunan silikon kuantum bilgisayarlarında donanımlar bugüne kadar bu şekilde çalışıyordu. Ancak Princeton Üniversitesinden bir ekip, bu sınırlamayı ortadan kaldıran bir çalışmaya imza attı. Böylece bir yonga içinde birbirinden (görece) uzak yerleştirilmiş olan silikon “spin” kübitler (yani kuantum işlem bileşenleri) arasında uzaktan etkileşim sağlanmış oldu.
Araştırmayı yürüten ekibin başında, üniversitenin fizik profesörlerinden Jason Petta bulunuyor. Petta, “bir silikon çip üzerinde bu mesafeden mesaj iletimi yapabilmek, kuantum donanımları açısından yeni olanaklar anlamına gelir” diyor: “Nihai amaç, çok daha karmaşık işlemleri gerçekleştirebilmek için birden fazla kuantum bitini (kübiti) iki boyutlu bir ızgara üzerine dizebilmek. Uzun dönemde bu çalışma, hem bir çip üzerinde bulunan kübitler arasındaki iletişimi, hem de iki kübit arasındaki bilgi akışını daha verimli hale getirmeye yardımcı olabilir”.
Kuantum bilgisayarları, günümüzde kullandığımız cihazların çok ötesinde yeteneklere ve potansiyele sahip; çok büyük sayıların üslerini kısa sürede hesaplamak gibi. Bir kuantum biti, ya da kübit, klasik bilgisayarın kullandığı bitlere göre çok daha fazla bilgi işleyebiliyor; çünkü bir bit yalnızca 0 veya 1 değerlerinden birini alabilirken kübitler 0 ve 1 arasındaki birçok değeri, hem de aynı anda, temsil edebiliyor.
Ancak bu bilgisayarların gücünden yararlanabilmek için on binlerce kübitin birbirleri ile iletişim kurması gerekli. Google, IBM, Intel ve diğer firmaların mevcut prototipleri, süper-iletken devreler kullanan bir teknoloji ile üretilmiş kübitlerle çalışıyor. Ancak teknoloji konusunda ileriyi görenler, uzun vadede silikon tabanlı kübitlerin daha verimli olacağını düşünüyor. Silikon spin kübitler, süper-iletken kübitlere göre bazı açılardan daha avantajlı. Örneğin, kuantum durumlarını (kuantum özelliklerini) diğerlerinden daha uzun süre koruyabiliyorlar. Ayrıca günümüz bilgisayarlarında zaten silikon kullanılıyor olması, düşük üretim maliyetini garantiliyor.
Silikon tabanlı kübitlerin üretiminde yaşanan en büyük zorluk, bunların çok ufak olması ve tek bir elektrondan üretilmesi. Dolayısıyla kübitler arasında yapılacak kablolama (ya da herhangi bir donanımsal bağlantı), çözülmesi gereken en önemli sorunlardan biri. Bu nedenle Jason Petta’nın ekibi spin kübitlerin uzak mesafeden bağlantı kurabildiklerini ispatlayarak bu alanda büyük bir adım atmış oldu. Bunu gerçekleştirmek için Princeton ekibi (tıpkı fiber-optik kabloların internet sinyali taşıdığı gibi), ışık taşıyan “kablolar” ile kübitleri birbirine
bağladı. Ancak bu durumda kablo aslında tek bir ışık parçacığı, yani bir foton taşıyan ve mesajı bir kübitten yandaki kübite aktaran bir girintiden ibaret. Çalışmada iki kübit birbirinden yaklaşık yarım santimetre uzaklıkta konumlandırıldı (gerçekte bu aralık ancak bir pirinç tanesinin sığabileceği kadar olsa da; bu kübitleri binalar olarak düşünseydik, iki kübit arasında 1200 kilometre mesafe olacaktı. Yani bahsi geçen mesafe, kübitler söz konusu olduğunda hayli uzak).
Bir sonraki adımda ise kübitlerin ve fotonun “aynı dili konuşması” için üç unsurun titreşimi de aynı frekansa ayarlandı. Ekip, aradaki foton bağlantısını koruyarak her iki kübiti birbirinden bağımsız olarak ayarlayabildi. Daha önceki çalışmada cihazın mimarisi yalnızca bir kübitin foton ile bağlantı kurabilmesine olanak tanıyordu
Yorum Ekle