Modern bilgisayar çipleri daha hızlı çalıştırıldıkça enerji tüketimi ve ısı üretimi de kontrolsüz şekilde artıyor. Mevcut yarı iletken teknolojilerinin fiziksel sınırlarına yaklaşması nedeniyle işlemci gelişiminin yavaşladığı bu dönemde, Japon bilim insanlarının çalışması sektöre can suyu oldu. Science dergisinde yayımlanan araştırmaya göre, bu teknolojinin ticarileşmesi halinde bugün ancak bir saatte işlenebilen devasa veri kitleleri gelecekte sadece tek bir saniyede çözülebilecek. Üstelik bu muazzam hız artışı gerçekleşirken çipler neredeyse hiç ısı üretmeyecek.
ELEKTRİK AKIMI YERİNE KUANTUM TABANLI MANYETİK DÖNÜŞÜM
Bugünkü bilgisayarlar verileri elektrik akımının varlığına göre şekillenen klasik transistörler üzerinden işliyor. Tokyo Üniversitesi öncülüğündeki ekibin geliştirdiği kuantum tabanlı kalıcı veri anahtarlama bileşeni ise tamamen farklı bir yaklaşım benimsiyor. Spintronik adı verilen teknoloji alanına dayanan bu sistemde bilgi, elektrik akımıyla değil elektronların “spin” adı verilen manyetik yönüyle temsil ediliyor. Tantal ve manganezin katmanlarından oluşan sistemde, tantal üzerinden geçirilen çok küçük bir manyetik kuvvet, manganezin katmanına belirli bir yönde kaydedilerek veri bitini oluşturuyor.
SÂNİYENİN TRİLYONDA BİRİ HIZINDA VERİ İŞLEME KAPASİTESİ
Yapılan laboratuvar deneylerinde kuantum tabanlı bu yeni sistemin bir bitlik veriyi yalnızca 40 pikosaniyede işleyebildiği kayıt altına alındı. Günümüzün en gelişmiş ve en hızlı işlemci teknolojilerinde bile bu işlem yaklaşık 1 nanosaniye sürüyor. Saniyenin trilyonda biri anlamına gelen pikosaniye bazındaki bu değer, yeni sistemin neden mevcut teknolojilerden bin kat daha hızlı olduğunu matematiksel olarak kanıtlıyor. Manyetik özellikler kullanıldığı için enerji kaybını sıfıra yaklaştıran bileşen, 100 milyardan fazla işlem sonrasında bile stabil kalmayı başararak aşırı ısınma problemini tamamen ortadan kaldırıyor.
HEDEF İKİ BİN OTUZ YILINA KADAR ÇALIŞAN İLK PROTOTİPİ ÜRETMEK
Geliştirilen kuantum bileşenlerinin boyutları küçüldükçe performans katsayısının daha da arttığını belirten Japon araştırmacılar, geleceğe dair umutlu konuşuyor. Bu teknolojinin küresel pazarda ticari kullanıma uygun hale getirilmesi durumunda, bilgi işlem dünyasındaki toplam enerji tüketiminin bugünkünün yüzde 1’ine kadar düşürülebileceği öngörülüyor. Araştırma ekibi, milat olarak kabul edilen 2030 yılına kadar dünya çapındaki büyük teknoloji şirketleriyle ortaklık kurarak çalışan ilk prototip çipi üretmeyi hedefliyor.
#TokyoÜniversitesi #ÇipTeknolojisi #KuantumBilgisayar #Spintronik
