Bilim adamları yıllardır pratik günlük kullanımda kuantum hesaplamanın uygulanması üzerinde çalışıyorlar. Bu tür teknolojinin ilk başarılı gösterimleri 1990'ların sonunda gerçekleşmiş olsa da, kuantum bilgisayarları kırılgandır ve sorunsuz çalışmalarını sağlamak için ciddi bakım gerektirir, bu da günlük uygulamalarda kullanım için oluşturulmasını oldukça zorlaştırır.
Bir kuantum bilgisayarın en karmaşık parçalarından biri, indüktörler ve kapasitörler içeren ve süper iletken devrelere dayanan kuantum hesaplamanın bir bileşeni olan süper iletken kübittir. Bununla birlikte, son araştırmalara göre, ultra ince malzemeler kullanarak yeni bir tür kübit geliştiren Massachusetts Institute of Technology'deki bilim adamları sayesinde süper iletken kübit küçülüyor olabilir.
Qubit, kuantum mekaniğinin tüm belirsizliklerini beraberinde taşıdığı için anlaşılması zor bir teknoloji unsurudur. Normal bir bilgisayar biti ikili, yani 1 veya 0 iken, bir kübit aynı anda 1, 0 veya her ikisi olabilir. Bunun nedeni, iki farklı dalga boyunun veya parçacığın aynı uzayda bir arada bulunabilmeleri için birleştirilebildiği kuantum süperpozisyondur. Esasen, bir parçacık aynı anda iki yerde olabilir, bu da bir qubit'in aynı anda 1 veya 0 olmasını sağlar.Bu, kuantum bilgisayarların veriler için alan kazanmasının yanı sıra algoritmaları daha verimli bir şekilde gerçekleştirmesini sağlar.
Çalışmak için, kübitlerin mutlak sıfır Kelvin'e yakın bir donma sıcaklığında tutulması gerekir. Bu, bir kuantum bilgisayarı oluşturmayı pahalı ve çok zor hale getirir. Bu kübitler ayrıca bireysel parçacıklar kullandığından, diğer titreşimlere, hatta küçük titreşimlere karşı çok savunmasız olabilirler. Çoğu kübit, bir kuantum bilgisayarını devasa hale getirebilecek özel bir süper iletken alüminyum devreden oluşur.
Massachusetts Institute of Technology'deki bilim adamları, ultra ince bir malzeme kullanarak geleneksel kübit boyutuna meydan okuyorlar. Bor nitrür gibi bu malzemeler sadece birkaç kat kalınlığındadır. Araştırmacılar, kübit kondansatörünün içindeki yalıtkanı oluşturmak için altıgen boron nitrür kullandılar. Bu, kapasitörün boyutunun küçültülmesine izin vererek, kübitleri genel olarak daha küçük hale getirir. Araştırmacılar, yeni malzemeden geleneksel boyuttan yüzde bir oranında daha küçük kübitler oluşturabileceklerini keşfettiler.
Bu, yalnızca kuantum bilgisayarının boyutunu azaltmaya yardımcı olmayacak, aynı zamanda kuantum bilgisayarının çalışmasına müdahale edebilecek kübitler arasındaki paraziti veya karışmayı da azaltacaktır.
Bu araştırma, daha yapılacak çok iş olduğunu öne sürmekle birlikte, kuantum bilgisayarları daha kabul edilebilir hale getirmeye yönelik önemli bir adımı vurgulamaktadır. Daha küçük cihazlarla, toplumun bu makineleri kullanması kolay olacak ve kuantum hesaplamayı geleceğimizin önemli bir parçası haline getirecek.
Ayrıca okuyun:
- Avrupa'nın 5000'den fazla kübite sahip ilk kuantum bilgisayarı piyasaya sürüldü
- 100 yıllık kuantum fiziği: 1920'lerin teorilerinden bilgisayarlara'sonlar