Yıllardır fizikçiler için bir bulmacaya dönen şaşırtıcı bir malzeme kuantum bilgisayarlara ve diğer yeni nesil elektroniğe yeni bir yol açabilir.
Michigan Üniversitesi’nden fizikçiler tarafından samaryum hegzaborür (samarium hexaboride) bileşiğinin keşfedilen birkaç özelliği kuantum çağının silikonunu bulmaya yönelik umutları artırdı. Araştırmacılar kendi sonuçlarının bu malzemenin 1960’lı yıllarının sonundan beri incelenmesiyle bir gizem hâline gelen nasıl sınıflandırılacağı konusunda yardımcı olacağını söylüyorlar.
Araştırmacılar SmB6 olarak kısaltılan samaryum hegzaborür bileşiğinin bir topolojik yalıtkan olduğuna dair ilk doğrudan kanıtı sağladılar. Fizikçiler için topolojik yalıtkanlar bir metalin yüzeyi üzerinden elektriği iletmesi gibi ileten ama kendi iç yapısı sayesinde lastik gibi akım akışını engelleyen bir tür katı sınıfıdır. Bu topolojik yalıtkanlar kimyasal bileşimlerinin aynı olmasına rağmen iki yüzlü bir şekilde davranırlar.
Michigan Üniversitesi araştırmacılar malzemenin elektrik akımına karşı nasıl davranacağını ortaya koyan bir manyetik alandaki tell-tale salınımlarını gözlemek için tork manyetometri denilen bir teknik kullandılar. Bu teknik ayrıca samaryum hegzaborürün yüzeyinin nadir olan Dirac elektronlarını tuttuğunu da göstermiş. Bu parçacıklar kuantum hesaplamada en büyük engellerden birinin aşılmasında araştırmacılara yardımcı olma potansiyeline sahiptir.
Samaryum hegzaborür için ancak bir dezavantaj var, bu davranışların gözlenmesi ancak ultrasoğuk sıcaklıklarda mümkün oluyor.
Kuantum bilgisayarlar işlem ve hafıza görevlerini gerçekleştirmek için atomlar veya elektronlar gibi parçacıkları kullanırlar. Kuantum bilgisayarlar hesaplamalarda işlem gücünde çarpıcı artışlar sunabilirler. Ayrıca geleneksel bilgisayarlardan çok daha hızlı faktör sayıları yüzünden, kuantum bilgisayarlar bilgisayar güvenliğini büyük ölçüde iyileştirecektir.
Samaryum hegzaborür bileşiğinin daha iyi anlaşılması mühendislerin bir gün geleneksel elektronikte silikon üzerinde yaptıkları gibi kuantum bilgisayarlarındaki elektrik akım akışını yöneltebilme ihtimalini artırmaktadır. Araştırmacıların makalesi Science dergisinde “Two-dimensional Fermi surfaces in Kondo Insulator SmB6” başlığı ile yayınlandı.
Gökhan Atmaca, MSc.
Takip: twitter.com/kuarkatmaca
İletişim: facebook.com/anadoluca
Kaynak:
http://www.nanowerk.com/nanotechnology-news/newsid=38361.php
