qu-bitler ve silikon çiplerin geleceği | bildirgec.org

“bir gün silisyum bazlı ciplerin yerini karbon bazlı cipler aldığı zaman aklımızdan geçen bir resmi önümüze getiren teknolojiyi düşünebiliriz”

demişti Microsoft patronu bill gates The Road ahead (önümüzdeki yol) kitabında…

bu yazıdaki silikon kristallerine gömülü fosfor atomları da başka bir senaryo elektronik çiplerin geleceği için.

ancak kesin olan bir şey var ki o da bir gün silisyum bazlı ciplerin de tarihe gömüleceği. çünkü artık bunların daha fazla geliştirilemeyeceği görülmeye başladı. 5 yıldan bu yana mikroçiplerin üzerinde iki misli artış gösteren transistorlarla birlikte, işlem kapasitesi de 18 ayda bir aynı oranda güçleniyor. ancak teknoloji insanlarının düşüncelerine göre mikroçipler, 2020 yılından önce daha fazla geliştirilemeyecek. çünkü üzerlerinde yalnızca çok az sayıda elektron barındırabilecek kadar küçülecekler. yani kullanım sınırlarına gelinecek. silisyum çipine veda ettikten sonra yerine ne gelecek peki?

yukarıdaki senaryoların yanında optik, biyo… gibi birçok senaryo daha var. ama en iddialısı sanırım bu arkadaşımızın az da olsa bahsini ettiği kuantum bilgisayarlar!

bu tip bir bilgisayarın alıştığımız bilgisayar, boyut, kapasite gibi kavramları çöpe göndereceği söyleniyor. transistör boyutunun vakum tüpünden milyonlarcasının küçük bir yongaya girinceye kadar küçülmesinin bizde yarattığı değişim sanırım atomik boyutta nasıl bir değişimle karşılaşacağımız fikrini veriyor.
i̇nsanoğlunun atomla yeni sayılabilecek parçacık düzeyindeki alakası alakası şimdiden bunları düşünmenin erken olduğunu düşündürebilir. ancak geleceği kestirme açısından gelişme basamaklarına bir göz atmakta fayda var sanırım.
şu yazımda cern’in kuruluşundan bugüne olan gelişmelerinden biraz bahsetmeye çalışmıştım.

atomları kontrol altında tutabilmek için küçük sayılamayacak bir adımdı. zaten önemli olan da bu kısım. şimdilik “teknik bir arızadan dolayı ara verilmiş bir deney” sıfatından fazlasını hak etmese de ileride geliştirilebilecek atom kumandaları için bilgi bir miktar sağladı.
evet bütün mesele atomlara hükmedebilmek ve onları belirli bir sistem dahilinde çalıştırabilmek. ve bunu yaparak onları veri saklamadaki karasızlıklarından kurtarmak (tekrar bakınız bu yazıya). fizikçiler atomları tek tek yakalamayı, hatta onları vakumda durdurmayı, proje yöneticisi herbert walther’ın deyimiyle

“onları inci gibi dizmeyi”

başardılar. bunun için alüminyum folyoya sarılı aparatın içinde son derece güçlü bir vakum sistemi işletiyorlar. i̇çindeki küçük döküm potasında fizikçiler magnezyumu ısıtıyorlar. ve atomlar tıpkı çaydanlığın düdüğünden çıkan buhar gibi boşluğa savruluyor. araştırmacılar atomları durdurarak içlerinden birkaç tane elektron kapıyor. uzmanlar bu işlemden sonra buharın üzerine lazer ışınları gönderiyor. magnezyum iyonları durduruluyor ve tuzağa düşürülüyor. ve birbirine dirençli elektrik güçler tarafından kuşatılmış atomlar sonunda duruluyorlar. i̇şte qu-bit görevini yerine getirecek magnezyum atomu bu aşamada hizaya getiriliyor. tıpkı bir bilgisayarın klasik 1 veya 0 sistemini yerine getirirken kullandığı transistör gibi… ancak kuantum bilgisayarındaki iyonlar ancak lazer tepkisiyle 1 veya 0 durumuna getiriliyorlar. kontrol altında olmadıkları zaman ise nazlanıp kararsız davranmaya başlıyorlar.
max- planck enstitüsü’ndeki araştırmacılar önlerinde duran bu gibi küçük problemlerle başa çıkmayı başarırsa sigara paketi boyutundaki bir bilgisayar ile dünyadaki tüm bilgisayarların yaptığı işlemleri yapabileceğiz.