BUGÜNKÜ BİLGİSAYARLARDAN 100.000 KAT DAHA HIZLI BİLGİSAYARLAR...

    100.000 KAT DAHA HIZLI BİLGİSAYARLAR

         Uluslararası bir ekip tarafından yapılan çalışmada son derece kısa, konfigüre edilebilir "femtosecond" ışık darbeleri, gelecekteki bilgisayarların bugünkü elektronikten 100.000 kat daha hızlı çalışmasını sağlayabilir.

         Michigan Üniversitesi mühendis araştırmacıları, lazer darbeleri içindeki tepeleri kontrol edebileceklerini ve ayrıca ışığı bükebileceklerini açıkladı.

         Metod, elektronları elektrik akımlarına göre daha hızlı ve daha verimli bir şekilde ve kuantum hali üzerinde güvenilir etkilerle hareket ettirir.

         Örneğin bir bilgisayardaki bir yarı iletken boyunca hareket eden elektronlar, zaman zaman, enerjiyi ısı formunda serbest bırakan diğer elektronlarla karışırlar. Ancak, ışık dalgası elektroniği adı verilen bu konsept, elektronların ultra hızlı lazer darbeleriyle yönlendirilebileceğini önermektedir. Bir arabadaki yüksek hız, bir sürücünün bir şeye çarpma olasılığını arttırmasına rağmen, bir elektron için yüksek hız, seyahat süresini kısaltırken, istatistiksel olarak hiçbir şeye çarpmamaktadır.

         Deneyi yöneten Regensburg Üniversitesi'nden fizik profesörü Rupert Huber "Son birkaç yılda biz ve diğer gruplar, ultra-kısa lazer darbelerinin titreşen elektrik alanlarının elektronları katılarda ileri geri harekete geçirebildiklerini bulduk" dedi. "Benzeri görülmemiş saat hızında, son teknoloji ürünü elektroniklerden 10 ila yüz bin kat daha hızlı çalışan, gelecekteki bilgisayarları inşa etmek için bu ilkeden istifade ediyoruz."

         Ama önce, araştırmacılar elektronları bir yarıiletken içinde kontrol edilmesi gerekir. Bu çalışma, mikrodalgalar ve kızılötesi ışık arasındaki elektromanyetik spektrumun bir bölümü olan terahertz radyasyonu kullanarak bir yarıiletken kristal içinde elektron gruplarını harekete geçirme yöntemini kullanıyorlar.

         Araştırmacılar yarı iletken galyum selenit kristaline lazer darbeleri (saniyenin 100 katrilyonda biri) soktu. Her darbe, yarı iletkendeki elektronları daha yüksek bir enerji seviyesine taşıdı. Yarı iletken kristalin elektronları darbelere göre farklı yönelimlere sahip olduğunu, örneğin kristal boyunca farklı yönlerde hareket edebileceklerini ifade eder.

         Regensburg fizik doktora öğrencisi Fabian Langer,” Farklı enerji peyzajı, elektronlar için bir kristal yönünde düz ve doğrusal bir cadde olarak görülebilir, ancak diğerleri için, daha çok eğimli bir yola benzeyebilir” dedi. “Bu, elektronların artık lazer alanı yönünde hareket edemeyecekleri, mikroskobik ortam tarafından dikte edilen kendi hareketlerini gerçekleştirdikleri anlamına gelir.”

         Bir kristalin içinde, atomlar arasında hareket ederken diğer elektronların anlık görüntülerini alacak kadar hızlıdırlar ve aynı zamanda elektronlar bilgi okumak ve yazmak için kullanılabilirler. Araştırmacılar bu atımları kontrol edebilmek için kristaller kullanır.

         Kristal, gelen lazer darbelerine yönelimine bağlı olarak, giden ışık dalgalarını bükebilir veya hiçbir etki yapmaz.

         Femtosaniye (saniyenin 100 katrilyonda biri) atımları, elektronları uyarılmış düzeye çıkarabilecek veya o düzeyden düşürebilecek kadar hızlıdır. Potansiyel olarak kubit olarak uyarılmış haldeki elektronları kuantum hesaplamaları için kullanılabilirler.

         Örneğin klasik yöntemin aksine bu yöntemle karşılıklı olarak iki elektron uyarılabilir. Bu kuantum dünyasının garip durumlarıdır.

    Çeviri: Celal DEMİRTAŞ

    Daha Fazla:Symmetry-controlled temporal structure of high-harmonic carrier fields from a bulk crystal, nature.com/articles/doi:10.1038/nphoton.2017.29

    Referens Dergi: Nature Photonics

    Provided by: University of Michigan

    Yayınlama tarihi: 15.03.2017

.
.