Araştırma: Kuantum bilgisayarlarda çığır açan gelişme

Son keşif, tamamen yeni bilgisayar türünün çalışmasına imkan tanıyan kuantum enerji miktarının kuantum bilgisayarlar tarafından ölçülme biçimini kökten değiştirebilir.

Kuantum bilgi işleme uzun zamandır hesaplama görevlerini çok daha hızlı biçimlerde yapabilmesiyle umut vaadediyor ve sağlık araştırmalarından güvenliğe kadar her şeyi değiştirme potansiyeli taşıyordu.

Ancak bu söylenenleri pratikte yapmanın zor olduğu ortaya çıkarken, bu sistem savunucularının ileri sürdüğü vaatleri de henüz hayata geçiremedi.

Hakemli bilim dergisi Nature'da yayımlanan araştırmayla ortaya konan yeni teknolojik gelişme, bolometre adıyla bilinen algılayıcının yeni bir türünü kullanıyor. Bu, algılayıcıyı ne kadar ısıttığını ölçerek gelen radyasyonun enerjisini belirliyor.

Kuantum bilgisayarların çalışabilmesi için, bünyelerinde barındırdıkları kubitlerin enerji seviyelerini ölçebilir durumda olmaları gerekiyor.

Şimdiye kadar kuantum bilgisayarlar bunu genellikle kubitlerin ortaya çıkardığı voltajı ölçerek yapıyordu. Ancak bu bir dizi sorunu beraberinde getiriyordu. Bu sorunlar arasında, kapsamlı elektronik devrelere duyulan ihtiyacın bu bilgisayarları daha büyük ölçeklerde çalışmaya zorlaması, daha fazla güç harcaması ve aynı zamanda muhtemel hatalara neden olması yer alıyordu.

Bilim insanları bolometre kullanarak tüm bu problemleri aşmayı umuyor. Ancak şimdiye kadar bolometrelerin uygulamada gerçekten kullanılacak kadar hızlı ya da hassas olduğu kanıtlanmamıştı.

Şimdiyse yeni makale, teorik olarak kuantum bilgisayarlara dahil edilebilecek ve bu bilgisayarların gerçek kullanıma geçmesini sağlayacak yeni tür bir bolometreyi ortaya koyuyor.

Yeni gelişmeyi ortaya çıkaran ekibin başındaki araştırmacı Mikko Möttönen şunları söyledi

Bolometreler şimdi kuantum teknolojisi alanına giriş yapıyor ve belki de ilk uygulamaları kubitlerden kuantum bilgilerin alınması olabilir. Bolometrenin hızı ve hassasiyeti şimdi bunun için uygun gibi görünüyor.

Önceki bolometreler, gürültü sorunlarının (bir ölçüm cihazının ölçmesi hedeflenen şey dışında gösterdiği ve genellikle cihazın kendisinden ya da çevresinden kaynaklanan ölçümler -ç.n.) üstesinden gelen altın-paladyum alaşımından yapılıyordu ancak bu kubitleri ölçme işinde ciddi anlamda yavaş kalıyordu. Yeni araştırmada mühendisler bunun yerine bolometreleri grafenden üretti. Bu sayede algılayıcılar mevcut teknolojiyi yakalayabilecek ölçüde hızlanmış oldu.

Grafen temelli cihazların yapımında uzman olan, Aalto Üniversitesi'ndeki ekibin başındaki Pertti Hakonen şunları söyledi:

Grafene geçmek, gürültü seviyesini aynı tutarken algılayıcının hızını 100 kat arttırdı. Bu ilk sonuçların ardından söz konusu cihazı daha da iyi hale getirmek için yapabileceğimiz çok fazla optimizasyon var.

Araştırmanın ayrıntıları, Nature'da yayımlanan ve "Devre kuantum elektrodinağimine uygun eşik değerde çalışan bolometre" ismini taşıyan bir makalede paylaşıldı.

Kaynak: Independent Türkçe