EPFL Üniversitesi’nden Devrim Niteliğinde Bir Gelişme
İsviçre’deki EPFL Üniversitesi‘nden bir araştırma ekibi, uzay ortamından bile daha soğuk olabilen iki boyutlu bir kuantum hesaplama sistemi geliştirmeyi başardı. Bu yenilik, kuantum bilgisayarlarının verimliliğini artırma potansiyeli ile büyük bir adım olarak değerlendiriliyor. Geleneksel soğutma yöntemleri, kuantum hesaplama alanında ilerlemeleri sınırlarken, bu yeni teknoloji mevcut sistemlere kolayca entegre edilebilecek hazır parçalar kullanarak önemli bir avantaj sağlıyor.
EPFL’deki Nanoölçekli Elektronik ve Yapılar Laboratuvarı (LANES) doktora öğrencisi Gabriele Pasquale, “Soğuk bir ofisteki bir dizüstü bilgisayarı düşünün; dizüstü bilgisayar çalışırken yine de ısınır ve bu, odanın sıcaklığının artmasına sebep olur” diyerek bu durumu açıklıyor. Pasquale, devamında, “Kuantum hesaplama sistemlerinde, kübitleri bu ısıdan koruyacak bir mekanizma mevcut değil. Bizim geliştirdiğimiz cihaz, gerekli soğutmayı sağlayabiliyor” ifadesini kullanıyor.
Kübitlerin işlevini sürdürebilmesi için -273 santigrat dereceye kadar soğutulması gerektiğini belirten araştırmacılar, kuantum hesaplamayı yöneten elektronik cihazların bu düşük sıcaklıklarda bile ısı üretmeye devam ettiğini ve bu ısının dağıtılmasının zor bir problem oluşturduğunu vurguluyorlar.
Uzaydan Bile Daha Soğuk Bir Çözüm
Mevcut teknolojiler, kuantum ve elektronik devreleri ayırırken, EPFL’nin yeni cihazı üretilen ısıyı elektriğe dönüştürmeyi başarıyor. LANES’in geliştirdiği iki boyutlu kuantum soğutma cihazı, testler sırasında 100 milikelvinlik bir ortamda ısıyı voltaja dönüştürmeyi başardı. Bu sıcaklık, uzaydan bile daha soğuk bir ortam sunuyor. Araştırma ekibi, bulgularını Nature Nanotechnology dergisinde yayımladı.
Bu yenilikçi cihaz, grafenin mükemmel elektriksel iletkenliğini, indiyum selenidin yarı iletken özellikleriyle birleştiriyor. Sadece birkaç atom kalınlığında ve iki boyutlu bir nesne gibi davranıyor. Bu eşsiz yapı, EPFL’nin yeni kuantum soğutma cihazına üstün performans sağlıyor. Cihaz, Nernst etkisini kullanarak verimliliğini artırıyor. Nernst etkisi, bir nesneye dik bir manyetik alan uygulandığında elektrik voltajı oluşturan bir termoelektrik olgudur. Cihazın iki boyutlu yapısı, mühendislerin verimliliği elektronik olarak ayarlamasına olanak tanıyor.
Düşük Sıcaklıklarda Termogüç Dönüşümü
Düşük sıcaklıklarda termogüç dönüşümü, akademik ve bilimsel alanda yeterince araştırılmamış bir konu olarak öne çıkıyor. Bu yeni gelişme, bu alanda önemli bir adım olarak kabul ediliyor. LANES ekibi, geliştirdikleri cihazların mevcut düşük sıcaklıklı kuantum devrelerine entegre edilebileceğini ve bu süreçte kolayca elde edilebilen elektronik parçalar kullanıldığını belirtiyor.
Nanoteknolojide Büyük İlerleme
Bu, yeni iki boyutlu kuantum soğutma sisteminin pahalı yükseltmelere gerek kalmadan mevcut kuantum hesaplama donanımına uygulanabileceği ve seri üretime geçilebileceği anlamına geliyor. Bu erişim kolaylığı, daha fazla laboratuvarın yakında sistemi kuantum bilgisayarlarına ekleyerek test etmesini mümkün kılacak. Pasquale, “Bu bulgular, nanoteknolojide önemli bir ilerlemeyi temsil ediyor ve milikelvin sıcaklıklarında kuantum hesaplama için gerekli olan gelişmiş soğutma teknolojilerinin geliştirilmesi için umut vadediyor” diyor ve ekliyor: “Bu başarının gelecekteki teknolojilerde soğutma sistemlerinde devrim yaratabileceğine inanıyoruz.”
İlk yorum yapan olun