Amerikalı ve Alman bilim insanları, modern mikroçiplerden bin kat daha hızlı olan, petahertz frekanslarında çalışan dünyanın ilk fotonik transistörünü üreterek teknolojik bir atılım gerçekleştirdiler.
ABD’li araştırmacılar tarafından geliştirilen ve saniyenin kentilyonda biri kadar kısa sürede çalışan petahertz transistör, bilgi işlemde elektrik yerine ışığın hızını kullanarak yeni bir çağın kapılarını aralıyor. Bu çığır açıcı teknoloji, yapay zekâdan sağlığa pek çok alanda devrim yaratabilir.
Arizona Üniversitesi’ndeki bilim insanları, bilgisayarlardaki işlem hızlarını milyonlarca kat artırabilecek çığır açıcı bir teknolojiye imza attı. Geliştirilen yeni nesil transistör, saniyede katrilyonlarca işlem gerçekleştirebilecek potansiyele sahip. Petahertz ölçeğindeki bu hız, günümüzün en ileri işlemcilerinden binlerce kat daha hızlı performans anlamına geliyor.
Grafen, lazerle buluşturuldu
Bilgisayar işlemcileri bugüne kadar elektrik akımıyla çalışıyordu. Ancak Arizona Üniversitesi fizik ve optik bilimler bölümünden Doç. Dr. Mohammed Hassan liderliğindeki ekip, elektriğin sınırlarını zorlayan bir yaklaşımla ışıkla çalışan transistör teknolojisini geliştirdi. Araştırmanın temeli, grafen adı verilen ve yalnızca bir atom kalınlığındaki ultra ince bir malzemenin lazer ışınlarıyla etkileşimine dayanıyor.
Hakemli Nature Communications dergisinde yayımlanan çalışmada,
lazer ışınları grafene yöneltildiğinde elektronların, normalde geçemeyeceği engelleri adeta
“ışınlanarak” aşabildiği gözlemlendi. Fizik dünyasında “kuantum tünelleme” olarak bilinen bu olay,
ilk kez bu denli kısa sürede — saniyenin trilyonda birinden daha kısa sürede —
gerçekleşti ve gerçek zamanlı olarak izlendi.
Araştırmacılar, bu etkiyi kullanarak dünyanın en hızlı petahertz kuantum transistörünü üretmeyi başardı. Üstelik bu başarı, laboratuvar dışı yani normal ortam koşullarında elde edildi. Bu da buluşun sadece teoride kalmayıp pratikte de uygulanabileceğinin en somut göstergesi.
Proje ekibi, standart grafen fototransistörleri üzerinde özel silikon tabakalarla yaptığı iyileştirmeler sonucunda, lazerin 638 attosaniyelik (saniyenin bir kentilyonda biri) ışık darbeleriyle çalışan bir prototip geliştirdi. Bu olağanüstü hız sayesinde, transistörler saniyede katrilyonlarca işlem yapabiliyor — bu da petahertz düzeyine tekabül ediyor.
En dikkat çekici yanlardan biri ise bu teknolojinin karmaşık ve özel laboratuvar koşulları gerektirmemesi. Yani, bu transistörler gelecekte sıradan elektronik cihazlara da entegre edilebilir. Şu anda Arizona Üniversitesi, buluşun patent süreci ve ticarileştirilmesi için Tech Launch Arizona ile birlikte çalışıyor.
Bilim insanları bu gelişmenin yapay zekâdan uzay teknolojilerine, kimyadan tıbba kadar birçok alanda devrim yaratacağını vurguluyor. Şimdiki hedef, bu petahertz transistörlerin ticari olarak ulaşılabilir hale gelmesi için standart lazer sistemleriyle uyumlu bir versiyonunu geliştirmek.
AS Bilişim