Yapay zekadaki büyük atılım sayesinde "mucize malzemeden" güneş paneli üretilebilir

"Bunlar son derece heyecan verici sonuçlar"

Unsplash
Unsplash
TT

Yapay zekadaki büyük atılım sayesinde "mucize malzemeden" güneş paneli üretilebilir

Unsplash
Unsplash

Yapay zeka, mühendislerin "mucize malzemeden" güneş panelleri inşa etmesini sağlıyor.

Bilim insanları, perovskitin muazzam ölçüde geliştirilmiş verimliliğinin seri üretime taşınmasını sağlayabilecek yeni perovskit tandem güneş pilleri olasılığı hakkında uzun süredir heyecanlı. Bu güneş pilleri, geleneksel silikon güneş pillerinden önemli ölçüde daha yüksek, yüzde 33'ün üzerinde bir verimliliğe sahip.

Bu tandem güneş pilleri bir dizi başka faydayı da beraberinde getiriyor. Ucuz hammaddelerden üretiliyor ve nispeten kolay yapılabiliyorlar.

Ancak mühendisler bunları ucuza ve geniş ölçekte üretmekte bir sorunla karşı karşıya. Bunları verimli hale getirmek için üreticilerin çok ince, yüksek kaliteli bir perovskit tabakası yapması gerekiyor.

Bunu yapmaksa zor. Önemli ölçüde değişkenlik gösteren karmaşık bir sürece dayanıyor ve görünüşe göre çok az açıklama var.

Bu süreci iyileştirmeye çalışmaları genellikle deneme yanılma yoluyla yeni olasılıkların denendiği aşamalı bir sürece dayanıyordu.

Şimdiyse bilim insanları, bu katmanların nasıl daha iyi inşa edileceğini çözmek için yapay zeka kullanan yeni bir sistemi başarıyla geliştirdi. Araştırmacılar, farklı katmanların nasıl çalıştığını anlamak için video kayıtlarını incelemek yerine, iyi ve kötü kaplamaların gizli işaretlerini tespit etmesi için bir bilgisayar sistemini eğitmeyi başardı.

Araştırmacılar, sistem kurulduktan sonra, üretimi daha verimli hale getirmek için nasıl değiştirileceğini daha iyi anlamak adına kullanılabildiğini söyledi.

Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü'nde görev yapan, yeni çalışma üzerinde çalışan  araştırmacı Ulrich W. Paetzold, "Bunlar son derece heyecan verici sonuçlar" dedi. 

Yapay zekanın birlikte kullanımı sayesinde elimizde sağlam bir ipucu var ve üretimi iyileştirmek için ilk etapta hangi parametrelerin değiştirilmesi gerektiğini biliyoruz. Artık deneylerimizi daha hedefli bir şekilde yürütebiliyoruz ve samanlıkta gözlerimiz bağlıyken iğne aramak zorunda kalmıyoruz. Bu, enerji araştırmaları ve malzeme biliminin diğer birçok yönü için de geçerli olan, takip araştırmaları için bir kılavuz.

Bu buluşu anlatan "Discovering Process Dynamics for Scalable Perovskite Solar Cell Manufacturing with Explainable AI" (Açıklanabilir Yapay Zekayla Ölçeklenebilir Perovskit Güneş Pili Üretimi için Süreç Dinamiklerinin Keşfi) başlıklı makale Advanced Materials'ta yayımlandı.

Independent Türkçe



Kuantum ağları için ilk işletim sistemi geliştirildi

QNodeOS, farklı kuantum bilgisayar türlerini birbirine bağlayarak önemli bir engeli aşıyor (QuTech)
QNodeOS, farklı kuantum bilgisayar türlerini birbirine bağlayarak önemli bir engeli aşıyor (QuTech)
TT

Kuantum ağları için ilk işletim sistemi geliştirildi

QNodeOS, farklı kuantum bilgisayar türlerini birbirine bağlayarak önemli bir engeli aşıyor (QuTech)
QNodeOS, farklı kuantum bilgisayar türlerini birbirine bağlayarak önemli bir engeli aşıyor (QuTech)

Araştırmacılar, kuantum ağlarında kullanılacak ilk işletim sistemini geliştirdi. Yeni sistemin, kuantum internetin gerçek hayata taşınmasını hızlandırması bekleniyor.

Bilim insanları kuantum bilgisayarları bir ağda birbirine bağlayacak yöntemler üzerine uzun süredir çalışıyor. Böyle bir gelişme, bu cihazların arasındaki bilgi aktarımının hem hızını hem de güvenliğini artıracağı için önem arz ediyor.

Ancak sistemin, her bir kuantum bilgisayarın donanımına uyum sağlamasının gerekmesi, bu teknolojinin geliştirilmesi önünde ciddi bir engeldi. Tek bir program çalıştıran kuantum bilgisayarların aksine, kuantum ağ uygulamaları farklı ağ düğümlerinde bağımsız bir şekilde yürütülen ayrı programlar gerektiriyor.

Avrupa'nın çeşitli üniversite ve enstitülerinden araştırmacıları bir araya getiren Quantum Internet Alliance (Kuantum İnternet İttifakı), QNodeOS adlı yeni işletim sistemiyle bu sorunun üstesinden gelmeyi başardı. 

İşletim sistemi, kuantum ağı içindeki cihazları, bünyesinde bulunan kübitlerin türü fark etmeksizin kontrol edebiliyor. Kübitler veya kuantum bitleri, klasik bilgisayarlardaki temel veri birimi olan bitlere karşılık geliyor. 

Bulguları hakemli dergi Nature'da dün (12 Mart) yayımlanan çalışmada, özel olarak işlenmiş elmaslardan ve elektrik yüklü atomlardan yapılmış iki tür kuantum bilgisayarla QNodeOS test edildi.

Donanımları farklı olan cihazlarda, dizüstü bilgisayarla bulutta işlem yapmaya benzer bir işlem yürütüldü. Ekip ayrıca aynı anda iki program çalıştırarak QNodeOS'un birden fazla görevi yerine getirme becerisini de ölçtü.

Bulgular, yeni işletim sisteminin iki tür kuantum donanımıyla düzgün bir şekilde çalışabildiğini gösteriyor.

Çalışmaya liderlik eden Prof. Dr. Stephanie Wehner "Araştırmamızın amacı kuantum ağ teknolojisini herkese ulaştırmak. QNodeOS'la ileriye doğru büyük bir adım atıyoruz" diyerek ekliyor: 

İlk kez bir kuantum ağında uygulamaları kolayca programlamayı ve yürütmeyi mümkün kılıyoruz.

Bilim insanları yeni sistemin sağladığı kolaylığın, çok daha güvenli kuantum internet yolunda önemli bir adım olduğunu belirtiyor.

Makalenin yazarlarından Bart van der Vecht, "Daha önce kuantum ağları için hiç oluşturulmamış böyle bir yapı, geliştiricilerin donanım ayrıntılarından ziyade uygulama mantığına odaklanmasını sağlıyor" ifadelerini kullanıyor: 

Bu da bazılarını bugün hayal bile edemeyeceğimiz yeni uygulama türlerinin ortaya çıkmasını kolaylaştırıyor.

Ekip, QNodeOS'u diğer araştırmacıların erişimine açarak teknolojinin geliştirilmesini hızlandırmayı planlıyor.

Independent Türkçe, New Scientist, Phys.org, Nature