Optik Bilgisayarlar

Dünyamızı ay­dınlatan gü­neş, milyonlarca kilometre uzaklardan gön­derdiği hayat bahşeden şuâlarıyla yeryüzü sakinlerine hizmet et­mekte, biyolojik hayatın ana kaynağı meydana getirmektedir. Güneş ışığının bi­linen faydalarının yanında kimbilir daha nice keşfedilmeyi bekleyen faydalan vardır. Gü­neşten bize ulaşan ışınlar, güneş hakkındaki araştırmalarda çok önemli bilgi kaynağıdır. Diğer bir ifadeyle, güneş ışınları olarak sü­rekli bilgi katarları dünyamıza sevkedilmektedir. İşte bilim dünyasından beklenen de, bu bilgi paketlerini çözüp, yorumlayıp yeni buluşlara zemin hazırlamaktır. Öyle gö­rülüyor ki, tabiatın sırlarını aralayıp ilâhî sen­foniyi bir parça olsun kavrayabilen insanlar, ışıktaki hususiyetleri farkedip, bunu pratik hayata aktaracaklardır. İşte bu sahada yapılan çok yeni çalışmalardan biri de, ışığın bil­gisayar teknolojisinde kullanılmasıdır.

Dünya pazarlarını paylaşan ve birbir­leriyle korkunç rekabet içinde bulunan milletlerarası bilgisayar şirketlerinin, ard arda geliştirdikleri modeller ve donanım yapıları ile dünyayı bilgisayar mezarlığı haline ge­tireceklerini tahmin etmek çok zor değildir.

Beş yıl önceki teknolojiyi taşıyan bil­gisayara sahip bir kullanıcı, yeni geliştirilen daha kapasiteli yazılımları kendi makine­sinde kullanamadığından, model arayışı içine girmekte ve alternatif seçimler arasında kararını zor vermektedir.

Bilgisayar kullanıcıları bu kararsızlığı yaşarken, üniversiteler müşterek çalışmalar yapan bazı araş­tırma şirketleri, elimizdeki makineleri mü­zelik hale getirecek buluşlar gerçekleştir­mektedirler. İşte bu buluşlardan en yenisi ve uzay çağının ivmesini artıracak en ente­resanı, ışığın bilgisayarlarda kayıt alanları olarak kullanılması, donanım elemanları arasında yer alması, diğer bir ifade ile ışığın bilgisayarlaşmasıdır.

Bilgisayar tasarımcıları, elektronik sin­yallerin son derece ince ve hassas iletişimini sağlayan silikon ciplerine sahip olmakla bir­likte, daha hızlı, güçlü ve hacimce küçük bilgisayarlar üretmeyi planlamaktaydılar. Co­lorado Üniversitesi elektrik mühendislerin­den Vincent Heuring ve Harry Jordan, bil­gisayarların hızını artırmak için çözüm ge­liştirdiler. Geliştirilen bu çözümle “Optik Bilgisayar”ların temeli atılmış ve bilgilerin ışık cinsinden depolanması ve işlenmesi sağ­lanmıştır.

Günümüzde üretilen bilgisayarlarda, bil­giler ikili (Binary) sayı sistemine bağlı olarak “ 1” ler ve “ 0” lar cinsinden tutulmakta ve bu rakamlan temsil eden elektronik sinyaller basit anahtarlar olarak görev yapmaktadır. Birçok anahtarlardan oluşan entegre devreler, bilginin işlenmesi ve “silikon çip”lerde sak­lanmasını sağlar. Bilgisayarların bir komuta cevap verme hızı, entegrelerin anahtarlama hızı ve sinyallerin kat’etmesi gereken me­safeye bağlıdır. Burada problem, elektriğin geçtiği yolun küçültülmesine karşılık elekt­ronların sinyalin iletilmesi esnasında sebep olduğu gecikmedir.. Bu gecikme problemini ortadan kaldırmak için gösterilen gayretler, ışığı bilgisayar donanımının bir parçası ha­line getirmiş ve bu sayede ışık farklı bir bo­yutu ile de insanlığa hizmet eder hale gel­miştir. “Optik Bilgisayar” olarak adlandırı­lan bu yeni teknoloji, kütlesi ve elektrik yükü olmadığı için birbiriyle etkileşmeyen ve sa­niyede 300.000 km hız yapan ışığı kul­lanmaktadır. İlk denemesi yapılan optik bil­gisayar, çok büyük hafızaya sahip olmadığı gibi, basit işlemler için dizayn edilmiş, sa­dece bilginin ışık cinsinden saklanabileceğini göstermiştir.

Colorado’daki araştırmacıların geliştir­dikleri bu bilgisayarlarda ışık demeti, 4 km uzunluğundaki fiber optik kablo boyunca yol almaktadır. Herbir ışık atışı, ikili sayı sistemindeki “1”i, karanlık hal ise “0”ı gös­termektedir. Bu sayıların dizilişi, ışık ve karanlıktan oluşan 365.76 cm uzunluğunda bir arabaya benzer dijital bilgi kargosu taşıyan treni andırmaktadır. Öyle ki, kargodaki her­bir araba, saniyede 75.000 turu tamamlayabilmektedir.

Elektrik sinyallerinin silikon ciplere ya­zılmalarından sonra kalıcı olmalarına karşı­lık, geliştirilen bu yeni teknolojide ışık sin­yalleri bir durgunluk içinde değildirler; kablo boyunca sürekli yol alırlar. Yüksek devirli bir sayaç, bilgisayarla koordineli olarak ve­riyi kontrol eder. Herhangi bir bilgi elde edil­mek istendiğinde sayaç, döngü içinde verinin yerini belirlemek için bilgisayarla irtibat kurar ve bilginin çıkış yerine ne zaman ula­şacağını hesaplar. İşte tam bu noktada bil­gisayar, sayaca bilginin nerede olduğunu söyler. Sayaç da çıkış yerine ne zaman ula­şacağını hesaplar ve bu noktada bilgi bazı du­rumlara dönüştürülebilir. Verinin yönünün değiştirilmesi kritik bir adım olup, hesapla­malarda bilgisayarı devre dışı bırakabilir. Jordan, böyle bir bilgisayarla verilerin işlen­mesini tren yolu trafiğinin koordinasyonuna benzetmektedir.

Heuring ve Jordan’ın geliştirdikleri bu makine, hacimce oldukça büyüktü ama, kü­çük bir şahsî bilgisayar kadar işlem kapasi­tesine sahipti. Bu olumsuzluğa karşılık, ilk elektronik bilgisayarların büyük odaları dol­durduğu hatırlanmalıdır.

Bu iki araştırmacı elde ettikleri bu so­nuçtan sonra, yeni geliştirecekleri modelleri tasarlamaktadırlar. Jordan, el büyüklüğünde fakat 400 defa daha hızlı bir model üzerinde çalışırken, Heuring ışık dalgaları üzerinde ça­lışmaktadır.

Sonuç olarak, bilgisayar teknolojisine yeni bir boyut kazandıracak optik yapıların bu alanda büyük bir yenilik olarak yer ala­cağı görülmektedir. Bu çalışmalarla günü­müzdeki bilgisayarlardan 100, hattâ 1000 defa daha hızlı makinelerin üretilebileceği beklenmektedir.

O halde, süper hızlarla bilgi çağma eşlik edecek optik bilgisayarların, 21. yüzyılın temel taşlarından biri olacağı söylenebilir.