Kuantum teknolojileri dünyasında oyunun kurallarını değiştirecek bir gelişme yaşandı. Stanford Üniversitesi'nden bilim insanları, kuantum iletişiminin yönünü değiştirebilecek nanometre ölçeğinde yeni bir optik cihaz geliştirdiklerini duyurdu. Günümüzdeki kuantum bilgisayarlarının çalışması için gereken ve maliyeti artıran mutlak sıfıra yakın (-273 derece) soğutma ihtiyacı, bu yeni yaklaşımla tarih olma yolunda. Araştırmacılar, geliştirdikleri cihazın oda sıcaklığında başarıyla çalıştığını açıkladı.
FOTON VE ELEKTRON ARASINDAKİ 'SPİN' BAĞI
Yeni cihaz, kuantum bilgisinin iletimi ve işlenmesi için hayati öneme sahip olan fotonların ve elektronların spinini (dönüşünü) birbirine dolayarak çalışıyor. Projenin kıdemli yazarı ve Malzeme Bilimi Profesörü Jennifer Dionne, kullanılan malzemenin aslında yeni olmadığını ancak kullanım şeklinin devrim niteliğinde olduğunu belirtti. Dionne, "Bu yöntem, elektronlar ve fotonlar arasında çok yönlü ve kararlı bir spin bağlantısı sağlıyor. Bu da kuantum iletişiminin teorik temelini oluşturuyor" ifadelerini kullandı.
BÜKÜLMÜŞ IŞIK TEKNOLOJİSİ
Cihazın çalışma prensibi, nanodesenli bir silikon çip üzerine yerleştirilen molibden diselenür tabakasına dayanıyor. Çalışmanın başyazarı Feng Pan, silikon nanoyapıların ‘bükülmüş ışık’ (twisted light) denilen olguyu mümkün kıldığını belirtti. Pan, "Fotonlar bir tirbuşon gibi dönüyor. Biz bu dönen fotonları, kuantum hesaplamanın kalbi olan elektronlara dönüş (spin) vermek için kullanıyoruz" dedi. Bu süreç, kuantum iletişiminin yapı taşları olan kübitlerin yaratılmasını sağlıyor.
MALİYET VE KARMAŞIKLIK AZALACAK
Mevcut kuantum sistemleri, kübitlerin davranışlarını kaybetmesini önlemek için devasa ve pahalı soğutma sistemlerine ihtiyaç duyuyor. Stanford ekibinin geliştirdiği oda sıcaklığında çalışma yeteneği ise bu teknolojiyi pratik ve erişilebilir hale getiriyor. Araştırmacılar, bu atılımın güvenli iletişim, yapay zeka ve gelişmiş algılama teknolojilerinde ticari uygulamaları hızlandıracağını öngörüyor.
HEDEF: CEP TELEFONLARINDA KUANTUM GÜCÜ
Araştırma ekibi, TMDC malzemeleri ile silikonun işlevsel uyumunun başarının anahtarı olduğunu vurguluyor. Dionne ve Pan, cihazın performansını artırmak ve daha büyük kuantum sistemlerine entegre etmek için çalışmalarını sürdürüyor. Gelecek vizyonunu paylaşan Feng Pan, "Bunu başarabilirsek, belki bir gün cep telefonlarında kuantum hesaplama yapabiliriz. Ancak bu 10 yıldan uzun sürecek bir plan" diyerek teknolojinin uzun vadeli potansiyeline dikkat çekti.
