Norveç Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’nden (NTNU) araştırmacıların önderliğinde Brezilya, Çek Cumhuriyeti ve Fransa'dan bilim insanlarının katılımıyla gerçekleştirilen uluslararası bir çalışma, geleceğin kuantum bilgisayarlarını inşa etmede kilin umut vadeden bir alternatif olabileceğini ortaya koydu. Elde edilen bulgular, yalnızca yeni nesil kuantum bilgisayarların geliştirilmesi açısından değil, aynı zamanda çevre dostu ve sürdürülebilir teknolojilerin önünü açması bakımından da dikkat çekiyor.
GELECEĞİN HESAPLAMA GÜCÜ
Kuantum bilgisayarlar, süper bilgisayarların bile yıllar sürebilecek hesaplamaları dakikalar içerisinde gerçekleştirebilme potansiyeline sahip olmalarıyla öne çıkıyor. Bu hız, kuantum bilgisayarların kuantum durumlarını kullanarak işlem yapmalarından kaynaklanıyor. Bu nedenle kuantum bilgisayarların geliştirilmesinde, bu özel kuantum durumlarını sağlayabilen malzemelerin kullanılması gerekiyor.
Bugüne kadar bilim insanları, kuantum durumlarını elde etmek amacıyla süperiletken malzemeler veya iterbiyum gibi nadir elementlerin iyonları gibi özel ve pahalı kaynaklara yönelmişti. Ancak bu tür malzemeler, yalnızca ultra soğuk sıcaklıklarda veya dış etkenlerden tamamen izole edilmiş ortamlarda işlev gösterebiliyor.
KİLİN ÖNE ÇIKAN ÖZELLİKLERİ
Araştırma ekibi, doğada bolca bulunan kilin, kuantum hesaplamalar için gereken temel özelliklerden bazılarına sahip olduğunu keşfetti. Ancak kilin doğrudan bu alanda kullanılabilmesi için iletkenlik ve manyetik yapı gibi daha karmaşık özelliklerinin de değerlendirilmesi gerektiği vurgulandı.
Kilin en önemli avantajlarından biri, pratik olarak iki boyutlu bir malzeme olması. Bu özellik, kuantum düzeyde gerçekleştirilen çalışmalarda büyük önem taşıyor. Ayrıca silisyum gibi yarı iletken özellikler gösteren kil, bazı durumlarda iyi bir iletken olabilirken, diğer koşullarda bu özelliğini yitirebiliyor. Bu yönüyle, sistemlerin kontrol edilebilirliğini sağlayan bir anahtar görevi görebiliyor.
MANYETİK YAPISI DİKKAT ÇEKİYOR
Araştırmalar, kilin antiferromanyetik özellikler sergilediğini de ortaya koydu. Geleneksel anlamda manyetik olmayan bu yapı, ihtiyaç duyulduğunda kullanılabilecek gizli bir manyetik potansiyele sahip. Bu ikili yapı, kuantum hesaplamalar için oldukça kritik bir avantaj sağlıyor. Tüm bu özellikler, kili kuantum bilgisayar üretiminde umut vadeden bir aday haline getiriyor.
Her ne kadar kil doğada bol miktarda bulunsa da, şu anki haliyle doğrudan kuantum bilgisayarlarda kullanılabilmesi mümkün değil. Araştırmacılar, bu malzemenin çıkarılması ve yüksek teknolojili sistemlerde işlenebilir hale getirilmesi için daha fazla çalışmaya ihtiyaç olduğunu belirtiyor.
SÜRDÜRÜLEBİLİR TEKNOLOJİ UMUDU
Çalışmaya katılan NTNU Fizik Bölümü’nden araştırmacılar, kili doğa tarafından oluşturulmuş, kuantum açısından aktif bir bileşen olarak tanımlıyor. Araştırmacılar, bu bileşenin kararlı, toksik olmayan, bol miktarda bulunan ve mevcut haliyle kullanılabilir yapısıyla özellikle sürdürülebilir teknolojiler için heyecan verici bir alternatif sunduğunu belirtiyor.
Kilit noktalardan biri ise, malzemenin oda sıcaklığında ferromanyetik özellik göstermemesi. Bu durum, kil kullanılarak üretilecek kuantum bilgisayarların çalışması için özel ortam koşullarının sağlanmasını gerektirebilir. Bu nedenle, malzemenin endüstriyel ölçekte işlevsel hale gelebilmesi için daha fazla teknik çözüm geliştirilmesi gerekiyor.
GENÇ BİLİM İNSANLARINDAN BAŞARI
Çalışmada görev alan araştırmacıların çoğunu kariyerlerinin başındaki genç bilim insanları oluşturuyor. NTNU yetkilileri, yalnızca bilimsel açıdan değil, bilim insanı yetiştirme sürecinde de önemli bir adım atıldığını vurguluyor. Bu çalışma, genç araştırmacıların doğru ortam ve destek sağlandığında ne denli önemli başarılara imza atabileceklerinin bir göstergesi olarak değerlendiriliyor.
