Dünyayı Değiştirebilir: 'En Saf Silikon' Üretildi!

Bilim insanları şaşırtıcı derecede saf bir silikon üretti ve çığır açan bu yeni malzeme kuantum bilgisayarları nihayet mümkün kılabilir.

Malzemenin arkasındaki bilim insanları, mühendislerin büyük kuantum bilgisayarlar üretmek için mükemmel bir malzeme olan yüksek oranda saflaştırılmış silikon üretmesine yeni bir tekniğin olanak sağladığını söylüyor. Bu kuantum bilgisayarlar, günümüz teknolojisiyle yüzyıllar sürebilecek sorunları çözerek nihayetinde "insanlık için dönüştürücü" olabilir.

Çığır açan bu malzeme, "kırılgan kuantum uyumluluğu" diye bilinen ve bu tür bilgisayarları üretme girişimlerini engelleyen bir sorunun üstesinden gelmeyi sağlayacak. Bu, kuantum bilgisayarların çok hızlı bir şekilde hata biriktirme eğiliminde olduğunu ifade ediyor, yani kısa sürede güvenilmez hale gelebiliyorlar.

Kuantum bitleri ya da kübitler, tıpkı klasik bir bilgisayardaki bitler gibi kuantum bilgisayarların yapı taşlarıdır. Ancak sıcaklıktaki dalgalanmalar da dahil çevrelerindeki küçük değişikliklerden etkilenebilirler. Bu yüzden bugün sahip olduğumuz ve onları neredeyse mutlak sıfır derecede tutan buzdolaplarına konan kuantum bilgisayarlar bile yalnızca saniyenin çok küçük bir kısmı için hatasız çalışabilir.

Yeni malzemenin üretilmesi bu sorunların üstesinden gelmeyi sağlayabilir. Bu malzemede fosfor atomlarından yapılan kübitler daha sonra saf kararlı silikon kristallerine yerleştirilerek çok daha sağlam hale getiriliyor.

Bu süreç, odaklanmış saf silikon ışınını bir silikon çipe göndererek istenmeyen atomları uzaklaştırıyor ve bunların yerine saf silikon yerleştiriyor. Böylece istenmeyen atomların miktarı yüzde 4,5'ten yüzde 0,0002'ye düşürüldü.

Projeye danışmanlık yapan isimlerden, Melbourne Üniversitesi'nden David Jamieson, "Harika haber şu ki, silikonu bu seviyeye kadar saflaştırmak için artık herhangi bir yarı iletken üretim laboratuvarında bulabileceğimiz standart bir makineyi (bir iyon yerleştirici) tasarladığımız belirli bir konfigürasyona ayarlanmış olarak kullanabiliyoruz" dedi.

Çalışmanın büyük kısmının yapıldığı Manchester Üniversitesi'nde ileri elektronik malzemeler profesörü olan Richard Curry, bu buluşun kullanışlı bir kuantum bilgisayarı üretme çalışmalarını "önemli ölçüde" hızlandırmış olabileceğini söyledi. Curry, daha önce 10 yıl uzakta olan bir şeyin şimdi 5 yıl ya da daha kısa sürede yapılabileceğini belirtti.

Bilim insanları klasik bilgisayarlara güç veren çipleri üretmek için onlarca yıldır silikon kullanıyor. Ancak doğal silikon, kübitlerin bilgi kaybetmesine yol açabilecek ve ona bel bağlayan herhangi bir kuantum bilgisayarı güvenilmez hale getirebilecek küçük kirliliklere sahip.

Manchester Üniversitesi'nin bu büyük buluşundaysa sözkonusu kirlilikleri ortadan kaldırarak dünyanın en saf silikonu üretiliyor. Bu da sonunda küçük bir boyutta büyük bir güç sağlayabilecek ölçeklendirilmiş bir kuantum bilgisayara olanak sağlayabilir.

Araştırmacılar, kullanışlı kuantum bilgisayarlarla mümkün olabilecek bir dizi potansiyel atılıma işaret etti: Yapay zeka için yeni güçler, iletişim, yeni ilaçların yaratılması ve enerji kullanımının yeni yolları.

Ancak araştırmacılar önce, aynı anda uyumluluğunu koruyabilen çok sayıda kübit içeren bir bilgisayar geliştirmek için saf silikonun kullanılabileceğini göstermeli.