ABD'de bulunan Utah Üniversitesi'nden elektrik ve bilgisayar mühendisi Rajesh Menon liderliğindeki araştırma ekibi, dünyanın en küçük ultra-sıkıştırılmış ışın ayırıcısını tasarlayıp üretti. Yeni geliştirilen bir algoritma kullanan bilimciler şimdiye dek yapılan en küçük tümleşik polarizasyon ışın ayırıcısını gerçeğe dönüştürebildi. Böylece geleceğin bilgisayarlarının ve taşınabilir aygıtlarının milyonlarca kat daha hızlı işleyebilmesinin yolu açılmış oldu.

Yeni ışın ayırıcının boyutları 2,4 x 2,4 μm^2 olup, günümüze kadar üretilmiş olan örneklerinden yaklaşık 50 kat daha küçük. Ayrıca, alışılmadık bir labirent görünümü sergiliyor. Eski kutuplayıcı ışın ayırıcıların hiçbirinin buna benzemediğini belirten Menon, tasarım yaparken var olan tekniklerle mümkün olduğunca kolay üretilebilir ve verimi yüksek olmasını arzuladıklarını söylüyor. Bu amaçla çeşitli geometriler deneyen bir algoritma hazırlayan ekip, denemeler sonucunda en küçük ve en verimli dizaynı elde etmiş. Menon bu süreci "akıllı arama" olarak nitelendiriyor. Aramanın akıllıca yapılması gerçekten çok önemli, çünkü denenecek o denli çok olasılık var ki, tüm alternatifleri denemek inanılmaz uzun zaman gerektiren bir iş.

Elektronsuz bilgisayar

Işık dalgalarını iki ayrı bilgi kanalına bölen ışın ayırıcılar, geliştirilmesine çalışılan silikon fotonik çipler (hesaplama ve bilgi iletmede elektron yerine foton kullanan çipler) için kritik önem taşıyor. "Işık, bilgi taşımak için kullanabileceğiniz en hızlı şey," diyor Menon. "Fakat bilginin bilgisayarınıza vardığı anda elektronlara çevrilmesi gerekir. Bu dönüşüm de işlemleri yavaşlatır. Bizim isteğimiz işlemin tümünü ışık ile yapabilmek."

Silikon fotoniği, süper-bilgisayarlar ve veri-merkezi sunucuları gibi makinelerin hem gücünü hem de hızını büyük ölçüde arttırabilir. Kuramsal olarak böyle çiplerin kullanıldığı aygıtların daha hızlı olmakla kalmayıp, güç tüketiminin de çok az olması bekleniyor. Bu heyecan verici adıma rağmen, bütünüyle fotonik bir bilgisayarın üretilip çalıştırılabilmesi için pek çok başka teknolojik ilerlemenin sağlanması gerek.

Geçtiğimiz yıl çalışma arkadaşları ile birlikte yaptıkları çalışmada "ışık içlerinden geçerken matematiksel işlemler yapabilen yapay malzeme tasarımı" düşüncesini ortaya atan Texas Üniversitesi'nden Andrea Alu, Menon ve ekibinin geliştirdiği aygıtın kullanım alanının polarizasyon kontrolü ile sınırlı kalmayacağından emin. Silikon fotoniği alanında sağlanan bu ilerleme ile yeni nesil makinelere biraz daha yaklaştığımıza kuşku yok.

---

Kaynak: PhysicsWorld "New maze-like beamsplitter is world's smallest"<http://physicsworld.com/cws/article/news/2015/may/25/new-maze-like-beamsplitter-is-worlds-smallest>

---