İstanbul Üniversitesi| Fen Fakültesi Fizik Bölümü

İstanbul Üniversitesi Fen Fakültesi

Fizik Bölümü

Kuantum Teknolojileri Laboratuvarı

Hızla gelişen teknoloji itici gücünü temel bilimlerde yapılan araştırmalardan almaktadır. Son yıllarda nanoteknoloji alanında elde edilen kazanımlar insan yaşamını kolaylaştırmanın ötesinde gelişmişliğin de bir ölçütü haline gelmiştir. Boyutları küçültülen elektronik aygıtların tasarımı ve geliştirilmesi, bu araştırmaları yapan ülkelerin bilgisayar teknolojilerinden sağlık araştırmalarına iletişimden otomasyona kadar birçok alanda önder olmasına yol açmıştır. Bu bağlamda ülkemiz büyük atılımlar yapmanın peşindedir, bu ise ancak yüksek teknolojinin geliştirilebileceği imkanların oluşturulması ile mümkündür.

Kuantum Teknolojileri Laboratuvarı (KTL), bu hedefi gerçekleştirmek için kurulmuş olup sizleri beklemektedir.

İstanbul Üniversitesi Fen Fakültesi Fizik Bölümü bünyesinde Şubat 2012 kurulan “Kuantum Teknolojileri Laboratuvarı” aygıtların kurulumu ile deneysel çalışmalarına Eylül 2012’de başlamıştır. Yurdumuzda ve tüm civar ülkelerde benzeri olmayan, dünyada ise yalnızca sayılı merkezde bulunan bir araştırma-geliştirme imkanı sağlamaktadır. İstanbul Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğünce (İÜ-BAP-6970) yaklaşık 3 Milyon Lira ve TÜBİTAK tarafından 1 Milyon bütçe ile desteklenmekte olan laboratuvarda ulaşılan manyetik alan şiddeti, dünyanın manyetik alanının 800.000 katına denk gelmekte (20 Tesla) ve erişilen sıcaklık -273.14 °C (10 mK) derecedir.

Laboratuvarda araştırılacak konuların başında nano boyutlardaki elektronik aygıtların yüksek manyetik alan altında çalışma ilkelerinin belirlenmesi gelmektedir. Teknolojik olarak en kayda değer uygulama alanı ise kuantum bilgisayarlarının temellerinin geliştirilmesidir. İletişim sektörü ve bilgi üretiminde baş döndüren hızda gerçekleşen gelişmeler, kullandığımız bilgisayar teknolojisinin sınırlarını çoktan zorlamaya başlamıştır. Bu hız ve kapasite talebini karşılamak ancak kuantum fiziği temeline dayanan aygıtları geliştirmekle mümkün olacaktır. KTL’de, yarıiletken heteroeklemlerde oluşturulan iki boyutlu elektron gazının taşınım özellikleri incelenecektir. Kuantum enformasyon işlemlerinin temel taşını oluşturan ve q-bit adı verilen entegre aygıtlar tasarlanacaktır. Günümüz elektronik teknolojisinde kullanılan 0-1 kapıları yerine, kuantum bilgisayarlarında, kuantum mekaniği yasalarının olanak sağladığı süperpozisyon ilkesini ve elektronların dalga özelliklerini kullanarak, manyetik alanın oluşturduğu faz (Aharonov-Bohm fazı) ile çalışan kuantum anahtarları yapı taşı olarak alınmaktadır.

Kuantum Teknolojileri Laboratuvarı, yalnızca bünyesinde bulundurduğu cihazlarla değil, aynı zamanda sahip olduğu fiziksel imkanlarla da, dünya standartlarında çalışma olanağı sunmaktadır. Laboratuvarımızda 20 araştırmacı ve öğrenci için 9 çalışma ofisi, bilgi işlem merkezi, 30 kişilik seminer salonu ve 10 kişilik toplantı odası, küçük çaplı bir kütüphane, mekanik atölye, mutfak ve duş bulunmaktadır.

Laboratuarımızdaki imkanlar dünyada sayılı kurumda (Harvard Üniversitesi ve Max-Planck Enstitüsü gibi) bulunmakta olduğundan, ulusal ve uluslararası araştırmacılar için bir çekim merkezi halindedir. Dolayısı ile grafenden topolojik yalıtkanlara, genetikten moleküler biyolojiye kadar bir çok farklı konunun araştırılmasına imkan verecektir. KTL, gerek sahip olduğu deneysel imkanlar gerekse sunduğu çalışma olanakları ile İstanbul Üniversitesi Fen Fakültesini dünya ile entegre edebilecek ortak çalışmaların odağı haline getirecektir. KTL henüz kurulmuş olmasına rağmen, aralarında Ludwig-Maximillian Üniversitesi Nanoteknoloji Araştırma Merkezi, Paul-Drude Enstitüsü, Harvard Üniversitesi Fizik Bölümü ve Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT), Northwestern Üniversitesi Uygulamalı Fizik ve Mühendislik Bölümün’den araştırmacılar ortak çalışmaların yapılması için projeler sunmuştur, ikili işbirliği anlaşmaları imzalanmaktadır. Diğer bir olgu da, KTL’de yapılan deneysel-uygulamalı çalışmalar ile kuramsal çalışmaların birlikte yürütülmesidir. Bu kapsamda ITAP-Marmaris Araştırma Enstitüsü ile Muğla, Trakya, Akdeniz, Koç, Bilkent, Anadolu ve Dokuz Eylül üniversiteleri ile birlikte çalışmaktayız.

Kuantum Teknolojileri Laboratuvarı Üyeleri

Laboratuvar Sorumlusu

Doç. Dr. Afif Sıddıki (İÜ-Bap 6970 ve 22662 projelerin yürütücüsü)

Doktora Sonrası Araştırmacılar