GELECEĞİN BİLGİSAYARLARI LAZERLE HIZLANACAK

C.tesi Şub. 07, 2009 2:18 pm

Geleceğin bilgisayarları fiziksel iletim hızları ve enerji kayıpları
nedeniyle bazı kısıtlar altında geliştirilebiliyorlar. Bu durumu
ortadan kaldırmak amacıyla çalışan araştırmacılar, farklı yöntemler
deneyerek geleceğin veri iletim kapasitesini arttırmanın yollarını
arıyorlar. Araştırmacılar, bilgisayar dünyasının gelişmesi için kısa
dönemde graphen gibi daha iyi iletlkenler geliştirme yoluna gitseler
de, uzun dönemde bu efor kesin bir çözüm sağlamıyor. Uzun dönemde oda
ısısında çalışan süperiletkenler geliştirmeye çalışan araştırmacılar,
bununla birlikte kuantum bilgisayarlar üzerinde de çalışıyorlar ancak,
kuantum bilgisayarların önünde büyük problemler bulunuyor.

Çok daha hızlı bilgisayarlara giden yoldaki asıl çözüm ise işlemleri
gerçekleştirecek verinin taşınmasında elektrik yerine ışığın
kullanılması. Araştırmacılar şimdiye kadar ışığı yakalamak,
ayrıştırmak, formunu değiştirmek ve devre yaratma, tamamen ışıkla
çalışan hafızalar üretmeyi mümkün kılacak gelişmeler elde etmiş olsalar
da, tamamen optik düzenle çalışacak bilgisayarların geliştirilmesi için
mikroskobik büyüklükte güvenilir ışık kaynaklarına ihtiyaç duyuluyor.

Yüksek yoğunlukta odaklanmış ışın yaratmak için kullanılabilecek tek
ışık kaynağı lazer olarak biliniyor. Lazer ışınları genellikle bir
oyuğun duvarlarına çarptırılan ışık demetlerinin yansıtılmasıyla
oluşturuluyor. Ne var ki, mikroskobik bir boyutta yaratılmış olan bir
oyuk, doğrusal ışınların oluşturulmasını zorlaştırıyor.

Son yıllarda spiral mikrolazer olarak adlandırılan yeni bir tip lazerde
küçük çentikler bulunuyor. Işık demetleri çentiğe gönderilerek
yansıtılıyor ve bu şekilde daha yoğun bir ışın yayılabiliyor. Her ne
kadar bu yöntemle geliştirilen lazerler oldukça gelişmiş olsa da,
araştırmacılar yine de farklı yönlere ilerleyen ışın demetlerinin önüne
nasıl geçileceğini araştırıyorlar.

Martina Hentscheland ve çalışma arkadaşı Tae-Yoon Kwon tarafından
spiral lazerler üzerine yapılan derinlemesine bir araştırma sonucu
ortaya koydukları yeni bir teori, lazerlerle ortaya çıkarılan ışın
demetlerinin bilgisayar dünyasında kullanılmasına olanak
tanıyabileceğini iddia ediyor.

İki araştırmacının teorisinde, daha sivri açılarla köşelere çarpan ışık
demetlerinin sızdığı, geri kalan demetlerinse kıtı kıtına da olsa
çember içinde kaldıkları öne sürülüyor. Ne var ki bu model de tek
başına spiral lazerleri karakterize etmeye yeterli olmuyor. Bunun
üzerine araştırmacılar, modellerini yeni elektromanyetik dalga ve lazer
eşitlikleriyle genişlettiler.

Genişletilen model, saat yönü ve tersi yönde yayılan iki farklı ışık
demetinin yayıldığını gösterdi, bu durum araştırmacıların yarıiletken
parçanın nereye ve nasıl yerleştirildiğinde en uygun verimlilikle
çalışacağını görmelerini sağladı. Buna göre, kullanılacak çentiğin
büyüklüğü, ayrıştırılması istenen lazer ışınının dalgaboyunun iki katı
kadar olmakla birlikte, ışığı oluşturacak yarıiletken hızlandırıcının
da disk şeklindeki yapıdan %10’luk bir payla dışarda olması gerekiyor.

Bu modelin kullanılmasıyla elde edilen sonuç, ışının tek yönlü yayılma
niteliğini büyük ölçüde arttırırken, daha verimli olmasını sağlıyor.

Ntvmnbc