Silikon devrede kuantum bilgisayarı...

Uzmanlar şimdiye dek, iyonları manyetik alana hapsetme veya elektronları süperiletken devrelere hapsetme yöntemleriyle basit kuantum bilgisayarlar yaratmayı başarmıştı. Her iki yöntem de, kullanıma yönelik kuantum bilgisayarları üretmek için son derece karmaşık ve maliyetli. Şimdiye yapılan araştırmalarda bilim insanları, elektronların ‘aşağı’-’yukarı’ hareketlerinden, qubit oluşturmayı başarmıştı. Ancak, hiçbir denemede elektronların ‘kuantum’ halleri kontrol edilememişti.

Hollanda’da Delft Üniversitesi uzmanları, yaptıkları bir deneyde elektronların hareketlerini kontrol etmeyi de başardı. Üstelik bunu konvansiyonel çip mimarisi teknikleri kullanarak yapmaları, kuantum bilgisayarları geliştirilmesini yönünde önemli bir gelişme olarak gösteriliyor.

LİTOGRAFİYLE KUANTUM BİLGİSAYARI PROTOTİPİ
Delft Üniversitesi fizikçileri, ürettikleri prototipte mevcut çiplerin temelinde yatan litografi tekniğini kullandı. Kuantum çip prototipi iki elektrottan oluşuyor. Bu iki elektrot voltajı, iki yarıiletken her biri 100 nanometre çapındaki galyum arsenit parçaları arasında kuantum dot’ları arasında naklediyor. Bu sayede küçük bir devre vücuda geliyor. Voltaj, elektronların iki dot arasında gidip gelmesini sağlıyor. Elektronların dönüş hareketleri birbirlerine örtüştüğünden, bir birim zamanda, her dotta sadece bir elektron bulunabiliyor.

ELEKTRONLARIN DÖNÜŞ HIZLARI MANİPULE EDİLDİ
Ancak, dönüş hızlarında farklılık olursa, iki elektron da aynı dot’ta üstüste gelebiliyor. Bu gerçekleştiğinde, bilim insanları elektronlardan birinin dönüş ritmini bozarak, elektronun bulunduğu dot’u devreden çıkararak izole ediyor. Bu dot devreye geri entegre edildiğinde, elektrik akımı ancak ve ancak birinci elektron diğerinden farklı bir dönüş yakalarsa açılıyor. Ve böylece hal değişimi sağlanıyor.

Bir kuantum biti (qubit) mevcut bilgisayarlarda kullanılan bit’lere denk bir birim. Ancak kuatum fiziğine dayalı bilgi-işlemde qubit’ler, 0 ve 1 rakamlarıyla temsil edilen iki hal arasında geçiş yapmak yerine, birden fazla halde varolabiliyor. Bu sayede, kuantum bilgisayarları birden çok işlemi aynı anda gerçekleştirebiliyor.

NTV