Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) Plazma Bilimi ve Füzyon Merkezi'nden araştırmacılar, süperiletken diyot (SD) temelli bir doğrultucu geliştirerek kuantum ve klasik bilgisayarlarda doğru akım (DC) iletimi için enerji verimli bir çözüm sundu. Geliştirilen teknoloji, özellikle ultra soğuk ortamlarda çalışan kuantum sistemlerinde parazit ve enerji kayıplarını azaltma potansiyeli taşıyor.
YÜKSEK VERİM, DÜŞÜK GÜRÜLTÜ
Geleneksel bilişim sistemleri, silikon temelli yarı iletken bileşenlerle çalışıyor. Ancak bu sistemler büyük miktarda enerji tüketerek ısı kaybına neden oluyor. Yapay zekâ gibi veri yoğun uygulamaların yaygınlaşması, bu sorunu daha da büyütüyor. Süperiletken elektronikler ise enerji kaybı yaşatmayan iletkenlik özellikleri sayesinde daha verimli bir alternatif sunuyor. Yine de bu sistemlerin ultra düşük sıcaklıklarla ortam sıcaklığı arasında verimli çalışması için kablolama ve gürültü gibi sorunların çözülmesi gerekiyor.
DOĞRULTMADA YENİ DÖNEM
Bilgi işlem devrelerinde AC (alternatif akım) sinyallerin DC (doğru akım) sinyallere dönüştürülmesi kritik önem taşıyor. Bu süreç özellikle süperiletken sistemlerde sıfıra yakın sıcaklıklarda gerçekleşmek zorunda olduğu için büyük bir teknik zorluk oluşturuyor. MIT araştırma ekibi, süperiletken diyotları temel alan yeni doğrultucu sistemiyle bu soruna çözüm getirdi.
ENTEGRE YAPI, DÜŞÜK KABLO
Araştırmacılar, daha önce bireysel SD'lerle gerçekleştirdikleri çalışmaları genişleterek, aynı çip üzerinde dört SD’yi entegre etmeyi başardı. Bu yapı, AC'den DC'ye dönüşümü tek bir çip üzerinde kriyojenik koşullarda gerçekleştirebiliyor. Bu sayede daha az kablo kullanımıyla sistemlerin hem termal hem de elektromanyetik parazit riski azaltılıyor.
KUANTUM HESAPLAMA İÇİN KAZANÇ
Yeni doğrultucu teknolojisi, kuantum bilgisayarlar için doğrudan fayda sağlıyor. Güç iletimindeki elektromanyetik gürültü ve ısı paraziti, kuantum kübitlerinin kararlılığını bozabiliyor. Geliştirilen çözüm, bu sorunları minimize ederek kuantum sistemlerin daha stabil çalışmasını sağlıyor. Ayrıca SD’lerin yalıtıcı veya sinyal sirkülatörü gibi işlevler üstlenebilmesi, kuantum sistemlerin dış etkenlerden daha iyi korunmasına yardımcı oluyor.
TEMİZ VERİ, DERİN UZAY
Süperiletken doğrultucular sadece kuantum bilgisayarlarda değil, aynı zamanda bilimsel araştırmalarda da kritik rol oynuyor. CERN ve Berkeley Ulusal Laboratuvarı'nda karanlık madde arayışında kullanılan algılama sistemlerinde süperiletken mantık devreleri giderek daha fazla yer buluyor. Geliştirilen teknoloji, bu tür hassas ölçümlerde daha az gürültü ve daha yüksek doğruluk sağlayabilir.
YAKLAŞAN TEKNOLOJİK DÖNÜŞÜM
MIT ekibine göre, bu tür süperiletken tabanlı bileşenler yalnızca enerji verimliliğini artırmakla kalmayacak, aynı zamanda yeni nesil kuantum süper bilgisayarların kapısını da aralayacak. Bu doğrultuda yapılan çalışmalar, hem bilişim hem de temel bilimler alanında büyük etki yaratma potansiyeline sahip.
