Sıradan bir ziyaretçi için Chicago Üniversitesi’ndeki William Eckhardt Araştırma Merkezi’nin bodrum katı özel bir şey gibi görünmeyebilir. Binanın üst katları köşeli camdan postmodern bir kule iken, yer altı duvarları çıplak beyaz MDF’dir. Yine de Amerika’nın önde gelen moleküler fizikçilerinden biri ve Chicago Kuantum Borsası’nın yöneticisi David Awschalom’a göre, mimarinin en heyecan verici kısmı burası, yerin üç kat altı. Üst kattaki parçalar “güzel olsun diye yapıldı” diyor. “İşlevsel olması için yapıldı.” Klimanın sessiz uğultusu dışında neredeyse mükemmel bir sessizlik var. Bir metrelik beton, örneğin yakınlardan geçen bir kamyonun neden olduğu en küçük titreşimleri bile aletleri etkilemeden emer.
Böyle bir kesinlik gereklidir, çünkü öğrencilerin tek tek moleküllerin hareketini ölçmeye çalıştıkları bu katlardaki laboratuvarlardadır. Bir fiber optik hat, binayı doğrudan Chicago’nun güneybatı banliyölerinde 20 mil uzakta bulunan bir hükümet tesisi olan Argonne Ulusal Laboratuvarı’na bağlamaktadır. Bu sayede bilim adamları, dolaşık fotonlar aracılığıyla sinyal göndermeyi deniyorlar. Bu, Chicago’da kuantum teknolojisine kök salan, atomların kafa karıştırıcı doğasını iletişim ve bilgi işlemde pratik kullanıma uygulamaya çalışan dünya lideri bir araştırma kümesinin yalnızca bir parçası. Kuantum araştırmaları için federal fonun kabaca beşte ikisi Illinois’de harcanıyor ve ülkenin on kuantum laboratuvarından dördü eyalette bulunuyor.
Kuantum teknolojisinin bir gün çok şey ifade edip etmeyeceği henüz belli değil. Ve bu alandaki en yeni eylemlerin çoğu, devlet tarafından finanse edilen laboratuvarlardan ziyade özel sektörde (Google, IBM ve Intel gibi firmalarda ve IonQ gibi girişimlerde) gerçekleşiyor. Ancak teknoloji başarılı olursa, Windy City bu konuda öncü olmayı umuyor.
Chicago’nun kuantum araştırmalarındaki gücü kısmen, nükleer endüstri araştırmalarının merkezindeki günlerine dayanmaktadır. Argonne Ulusal Laboratuvarı, 1946’da nükleer enerji araştırmaları için bir merkez olarak açıldı. Bugün Illinois, nükleer enerjiden diğer tüm eyaletlerden daha fazla elektrik üretiyor. Ancak Bay Awschalom’a göre, şehrin daha yakın tarihli kuantum sıçramasından sorumlu olan, Chicago Üniversitesi’nin eski rektörü Robert Zimmer’in vizyoner düşüncesiydi.
Bay Awschalom, on yıldan biraz daha uzun bir süre önce, Bay Zimmer’in bir kuantum mühendisliği programını finanse etmek için üniversitenin bağışından yararlanmayı kabul etmesiyle Kaliforniya’dan Chicago’ya geri çekildiğini söylüyor. Bay Awschalom, “Bir düzine fakülte kiralamamız, binalar inşa etmemiz, laboratuvarlar inşa etmemiz gerektiğini söyledim ve o da bunu yapacağız dedi,” diye anımsıyor Bay Awschalom. Bu nedenle, 300 milyon dolara mal olan laboratuvarın inşası ve personel alımı.
Bu ne anlama geliyor? Kuantum teknolojisi henüz erken bir aşamada. Laboratuvarlarda, lisansüstü öğrenciler çoğunlukla salt temel araştırmalar üzerinde çalışırlar; örneğin, elmastan silikona kadar farklı malzemelerin moleküllerinin kuantum düzeyinde nasıl manipüle edilebileceğini incelemek. Ancak uygulandığında, bu tür araştırmalar potansiyel olarak dönüştürücü teknolojinin kilidini açabilir. Örneğin, normal bir bilgisayardaki ikili “bit”in kuantum eşdeğeri olan kübitleri kullanabilen bir bilgisayar, bazı hesaplamalarda ikili bir bilgisayardan yüzlerce kat daha etkili olabilir.
Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, bu araştırmayı uygulamaya çalışmak için sektöre kaynaklar akıyor. Üniversitenin, iletişim deneyinin yürütülmesine yardımcı olan Toshiba ve Mayıs ayında Hiroşima’da düzenlenen G7’de projelerini duyurduğu Google ve IBM gibi düzinelerce şirketle ortaklığı var. Ancak askeri uygulamalar ve Çin ile stratejik teknolojilere liderlik etme rekabeti, özellikle hükümetin kuantum araştırmasını desteklemeye neden bu kadar hevesli olduğunu açıklamaya yardımcı olabilir. Bir kuantum bilgisayar potansiyel olarak internette kullanılan şifrelemenin çoğunu kırabilir. Aralık ayında Joe Biden, hükümetin kuantum kod kırmaya dirençli bilgi teknolojisi edinmeyi araştırmasını gerektiren bir yasayı imzaladı. Çin, kuantum hesaplamaya da büyük yatırım yaptı.
Chicagoland’daki pek çok kişi, bir kuantum patlamasının daha geniş bölge için bir nimet olabileceğini umuyor. Bir teknoloji yatırımcısı (ve Illinois’in milyarder valisi JB Pritzker’in kız kardeşi) Penny Pritzker, kısmen kuantum teknolojisi nedeniyle “Chicago’nun teknoloji liderliğinin geleceği konusunda iyimser” olduğunu söylüyor. Kardeşi, Illinois’in “Orta Batı’nın Silikon Vadisi” olabileceğinin kanıtı olarak Chicago’ya taşınan kuantum girişimlerine işaret etti. Bay Awschalom’a göre kuantum hesaplama, yeni ilaçlar keşfetmek veya elektrik şebekelerini çalıştırmak gibi karmaşık optimizasyon problemlerini çözmek gibi geleneksel bilgisayarları hâlâ şaşırtan projeler için kullanılabilir. Modern bilgi işlemin ortaya çıkışı tüm dünyayı dönüştürdü – ancak en çok yeniliklerin çoğunun orijinal olarak gerçekleştiği Kaliforniya’da olduğu gibi. Belki Illinois de aynı şeyi başarabilir. Ancak teknolojinin silikon çipler kadar yaygın hale gelmesi uzun zaman alacak.
Düzeltme (10 Temmuz 2023): Bu makalenin önceki bir sürümü, bir fiber optik hatta ilerleyen “dolaşık kuarklardan” söz ediyordu; onlar “dolaşık fotonlardır”. Üzgünüm.
Amerikan demokrasisinin durumunu ve seçmenler için önemli olan konuları inceleyen, yalnızca abonelere yönelik haftalık bültenimiz Checks and Balance ile Amerikan siyasetinin zirvesinde kalın.
© 2023, Ekonomist Gazetesi Limited. Her hakkı saklıdır. The Economist’ten, lisanslı olarak yayınlandı. Orijinal içerik www.economist.com adresinde bulunabilir.
