Araştırmacılar, kuantum piller kullanarak kuantum bilgisayarları çalıştırmaya yönelik teorik bir yaklaşım önerdiler. Bu çalışma, Avustralya’nın ulusal bilim ajansı CSIRO, Queensland Üniversitesi ve Okinawa Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (OIST) araştırmacılarının ortak çalışmasıdır.
Ekip, kuantum pillerin bilgisayar mimarisine entegre edilmesinin daha hızlı işlem ve üstün enerji verimliliğine giden bir yol sunabileceğini söylüyor. Ayrıca ölçeklendirmenin önündeki fiziksel engelleri de ortadan kaldırabilir.
Kuantum piller kübit kapasitesi ile ön plana çıkacak
Çalışmanın ortak yazarı ve CSIRO’nun kuantum piller araştırma lideri Dr. James Quach: “Kuantum pille çalışan sistemlerin önemli ölçüde daha az ısı üreteceğini, daha az kablolama bileşeni gerektireceğini ve aynı fiziksel alana daha fazla kübit sığdıracağını hesapladık; bunların hepsi pratik, ölçeklenebilir kuantum bilgisayarlar oluşturmaya yönelik önemli adımlardır” dedi.
Kuantum bilgisayarlar, tıptan finansa kadar çeşitli alanlarda dünyayı değiştiren hesaplama gücü sunuyor. Ancak, büyük, enerji tüketen soğutma üniteleri ve karmaşık harici donanım gerektiriyor. Bu engeller, kuantum bilgisayarların büyümesini durdurdu. Mevcut ölçeklendirme sorunu basit: Ne kadar çok kuantum biti (qubit) eklerseniz, o kadar çok ısı üretirsiniz ve o kadar çok kabloya ihtiyacınız olur. Sonunda, yer ve soğutma kapasitesi yetersiz kalır.
Araştırmacılar, küçük kuantum pillerini doğrudan bir sisteme entegre etmenin, kuantum bit kapasitesini dört katına çıkarabileceğini teorik olarak gösterdiler. Şebekeye güvenmek yerine dahili enerjiyi geri dönüştürerek, bu yerleşik piller güç tüketimini önemli ölçüde azaltabilir ve şu anda kuantum büyümesini durduran devasa enerji taleplerine kompakt bir çözüm sunabilir.
Quach: “Kuantum piller küçük ve güçlüdür. Bulgularımız, kuantum bilgisayarları kısıtlayan enerji, soğutma ve altyapı zorluklarını çözmeye bir adım daha yaklaştırıyor. Bilgisayara kendi dahili yakıt deposunu vermek gibi. Elektrik şebekesinden sürekli olarak yeniden doldurmak yerine, pil bilgisayar çalışırken şarj oluyor” dedi. Telefonunuzdaki lityum iyon piline kıyasla, bir kuantum pili kimyasal reaksiyonlara bağlı değildir. Işıktan enerji depolar ve bu da teknolojinin basit bir maruz kalma ile şarj olmasını sağlar.
Bilgisayarın içine yerleştirildikten sonra, bu piller kapalı bir döngü oluşturarak makinenin iç bileşenlerinden sürekli olarak güç çekerler. Bu mimari, pil ve işlem birimlerini kuantum dolanıklığı yoluyla birleştirerek, güç ve mantığın bir arada bulunduğu birleşik bir kuantum bağlantısı oluşturur. Verimliliğin ötesinde, model kuantum süpergenişletilebilirliği olarak bilinen şaşırtıcı bir hız avantajını ortaya koymaktadır.
