Tokyo Üniversitesi’nden hızlı ve düşük enerjili anahtarlama cihazı: Science’da yayımlandı
Tokyo Üniversitesi Katı Hal Fizik Enstitüsü (ISSP) liderliğindeki araştırma ekibi, mevcut işlemcilerden çok daha kısa sürede ve çok daha az ısı üreterek çalışan deneysel bir manyetik anahtarlama cihazı geliştirdi. Çalışma 15 Mayıs 2026’da hakemli bilim dergisi Science’da yayımlandı.
Ekibe profesör Satoru Nakatsuji başkanlık ediyor. Yayının ilk yazarı Hanshen Tsai; çalışmaya Tokyo Üniversitesi’nin yanı sıra RIKEN ve Osaka Üniversitesi’nden araştırmacılar katkı verdi. Cihaz, kiral antiferromanyet Mn3Sn (mangan-kalay bileşiği) ile ağır metal tantalın (Ta) ince katmanlı yapısına dayanıyor.
Bulgu nedir
Araştırmacıların Science’daki yayınında belirttiğine göre cihaz, 40 pikosaniye kadar kısa elektriksel darbelerle manyetik durumunu değiştirebiliyor. Bir pikosaniye, saniyenin trilyonda biridir. Günümüz işlemci ve bellek mimarileri genelde nanosaniye (saniyenin milyarda biri) ölçeğinde anahtarlama yapıyor. Science
Yayının özetinde ekip, pikosaniye rejimindeki güç tüketiminin, ferromanyetik karşılıklarına kıyasla birkaç büyüklük mertebesi daha düşük olduğunu bildiriyor. Bunun nedeni, anahtarlamanın yalnızca akımın ürettiği ısıyla değil, açısal momentumun verimli aktarımı (spin-yörünge torku) yoluyla gerçekleştirilmesi. Ekip ayrıca cihazın, daha önce raporlanan pikosaniye anahtarlama cihazlarına kıyasla çok daha az ısınma, daha yüksek dayanıklılık ve fotoakımla anahtarlama imkânı sunduğunu belirtiyor.
Sosyal medyadaki “1000 kat hızlı bilgisayar” iddiası
Çalışma, sosyal medyada “bilgisayarları 1000 kat hızlandıracak atılım” şeklinde yayıldı. Ancak yayının kendisinde ve Tokyo Üniversitesi’nin açıklamasında böyle bir performans rakamı verilmiyor.
“1000 kat” ifadesi, nanosaniye ölçekli geleneksel anahtarlama ile pikosaniye ölçekli yeni cihaz arasındaki zaman büyüklüğü farkından kaynaklanıyor. Bu, malzeme seviyesinde bir karşılaştırma; tam donanımlı bir işlemcinin veya veri merkezi sunucusunun aynı oranda hızlanacağı anlamına gelmiyor. Konuyu değerlendiren bir teknoloji yayın organına göre söz konusu rakam, nanosaniye ile pikosaniye anahtarlama arasındaki karşılaştırmadan geliyor; bir sunucu işlemcisinin veri merkezinde 1.000 kat hızlı çalışabildiğinin kanıtı değil. Startup Fortune
Aynı şekilde sosyal medyada dolaşan “ısı üretmeden çalışan” ifadesi de yayında geçmiyor. Ekibin iddiası ısının tamamen ortadan kalktığı değil, geleneksel pikosaniye cihazlarına göre büyük ölçüde azaltıldığı yönünde.
Arka plan
Antiferromanyetik malzemelerin pikosaniye ölçeğinde anahtarlama yapabileceği teorik olarak uzun zamandır biliniyordu; ancak pratikte bu hıza ulaşmak, ısınma ve büyük yazma gücü gibi sorunlar nedeniyle zorlu kalmıştı. Aynı ekibin daha önceki çalışmalarından biri, Aralık 2025’te Nature Materials’da yayımlanmıştı; bu çalışmada Mn3Sn’deki manyetik geçişin ısıya bağlı olmayan (“termal olmayan”) bir mekanizmayla gerçekleştiği görüntülenmişti.
Mayıs 2026 Science yayını, bu mekanizmanın çalışan bir cihaza dönüştürülmesi yönünde bir adım olarak konumlanıyor. Yayında ekip, sonuçların ultrahızlı kalıcı belleğin ve verimli optik-elektrik dönüşüm teknolojisinin önünü açtığını belirtiyor.
Çalışma, laboratuvar ölçeğinde bir cihaz gösterimi. Üretim hatlarına girmesi, mevcut işlemci mimarileriyle entegre edilmesi ve ölçeklendirilmesi ayrı süreçler. Mn3Sn ince filmlerinin endüstriyel üretim için ince ayarının yapılması da süren bir araştırma alanı.
