Yazan: Pesach Benson • 13 Ekim 2026
Kudüs, 13 Ekim 2026 (TPS-IL) — Hebrew Üniversitesi’nde Kudüs bilim insanları, enerji dağılımını fizik yasalarının belirlediği temel sınıra yaklaştıran deneysel bir bilgisayar belleği yaklaşımı geliştirdi. Bu gelişme, aşırı düşük sıcaklıklarda çalışan sistemlerde daha enerji verimli bilgi işlem alanını potansiyel olarak açabilir.
Yaklaşım, malzemeler aşırı düşük sıcaklıklara soğutulduğunda içlerinde oluşan küçük bir manyetik yapı olan süperiletken girdabı kullanıyor. Girdabı iki kararlı pozisyondan birinde hapsetmek suretiyle araştırmacılar, dijital bilgi işlemin temel birimleri olan sıfır veya bir olarak bilgi kodladılar.
Bulgular, kuantum bilgisayarlar ve aşırı düşük sıcaklıklarda çalışan diğer sistemlerde bireysel bellek işlemleri için gereken enerjiyi azaltmaya yardımcı olabilir. Ancak, yaklaşımın ölçeklendirilebileceğini ve pratik enerji tasarrufu sağlayıp sağlamayacağını belirlemek için daha fazla araştırma gerekiyor.
Hakemli dergi Nature Communications’da yayınlanan çalışma, tek bir süperiletken girdabın hareket ederken ne kadar enerji harcadığını inceledi. Bir deneysel konfigürasyonda, döngü başına gereken iş, bilginin bir bitini silmeyle ilişkili teorik minimum enerji olan Landauer limitinin dört katı kadar düşüktü.
Araştırmacılar ayrıca, bilgi manipülasyonu için gereken enerjinin bu temel sınıra nasıl yaklaşabileceğini değerlendirmek için sayısal simülasyonlar da kullandılar. Ancak, deneysel yöntem, bilginin silinmesine ilişkin idealize edilmiş süreci gerçekleştirmek yerine, girdabın sürekli salınan bir kuvvet altında hareket ettirilmesini içeriyordu. Bu nedenle ölçümler, Landauer limitinin dört katında bilgi silinmesinin doğrudan bir göstergesi değildir.
Çalışmayı Nofar Fridman ile birlikte yürüten Hebrew Üniversitesi’nden Dr. Yonathan Anahory, “Çalışmamız, süperiletken girdap tabanlı bir bellek bitini çalıştırmak için gereken enerjiyi ölçüyor. Yaklaşık beş kat Landauer limiti civarında çalışabildiğini ve bunun da fiziğin izin verdiği minimuma dikkate değer ölçüde yaklaştığını bulduk” dedi.
Sınırları Test Etmek
İlgili enerjiyi ölçmek önemli bir deneysel zorluk teşkil ediyordu. Girdap hareket ederken açığa çıkan küçük miktarda ısıyı tespit etmeye çalışmak yerine, ekip girdabın manyetik tepkisini SQUID-on-tip mikroskobu adı verilen ultra hassas bir aletle izledi.
Fridman, “Bir girdap son derece küçük ve hassas bir nesnedir, bu nedenle hareketinin yaydığı enerjiyi ölçmek büyük bir deneysel zorluktur. Manyetik tepkisini izleyerek, enerji maliyetini bilgi işlemenin temel sınırlarıyla karşılaştırabildik” dedi.
Araştırmacılar, çalışmanın tek bir süperiletken girdaptaki enerji dağılımının nicel bir ölçüsünü sağladığını ve bu tür yapıların bellek öğeleri olarak kullanılmasının enerji maliyetlerini değerlendirmek için bir yol sunduğunu belirttiler.
Deneysel kurulum yaklaşık 4.2 kelvin, yani yaklaşık eksi 269 santigrat derecede çalışıyordu, bu da yaklaşımı sıradan bilgisayarlar için uygunsuz hale getiriyor. Potansiyel uygulamaları, benzer düşük sıcaklıklarda çalışan kuantum bilgi işlem sistemleri de dahil olmak üzere kriyojenik bilgi işlem alanında daha olasıdır.
Bulgular, bu sistemlerde bilgiyi depolamak ve bireysel bellek işlemleri için gereken enerjiyi azaltmak için olası bir yol öneriyor. Ancak çalışma, pratik bir bellek çipi göstermiyor veya tam bir bilgisayarın daha az elektrik tüketeceğini ortaya koymuyor. Yaklaşımın ölçekte bilgi işlem sistemlerine entegre edilip edilemeyeceğini ve herhangi bir enerji tasarrufunun soğutma ve sistemin işletme maliyetlerine değip değmeyeceğini belirlemek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulacaktır.
