MIT Lincoln Laboratory’da geliştirilen üç teknoloji, 2026 R&D 100 Ödülleri’nin sahipleri arasında yer alıyor. Ödüller, geçmiş yılda kullanıma geçen veya lisans için sunulmuş en önemli 100 yeniliği tanımlar.
R&D World adlı çevrimişi yayın, 1963’ten beri her yıl düzenlenen bu ödül programını yönetiyor. Dünya çapındaki yarışma, bilim ve teknoloji alanlarında uzmanlardan ve sektör profesyonellerinden oluşan bağımsız bir jüri tarafından değerlendiriliyor.
Laboratuvarın ödüllü teknolojileri, sistemlerin güvenliğini ve kapasitesini iyileştirmeye yönelik zorlukları aşıyor. Bu teknolojilerden biri gömülü bilgisayarları siber saldırılarından korumak için tasarlanmış bir işletim sistemi. İkinci teknoloji, kuantum veya yüksek performanslı hesaplama için wafer ölçeğinde bir sistemde sürtkenlik ve yarı iletken çipleri birleştiren bir platform. Son ödül ise 5G baz istasyonlarının ortak kanallı radyo frekansı (RF) cihazlarında yaşadığı parazitı ortadan kaldıran bir algoritma.
“Bu ödüllü teknolojiler siber güvenlik, kuantum hesaplama ve iletişim alanında kritik sorunları ele alıyor. Bu teknolojileri geliştiren ve ülkenin yararına kullanıma geçiren özverili çalışanlarımızdan gurur duyuyoruz,” diyor Lincoln Laboratory Direktörü Melissa Choi.
2010’dan beri Lincoln Laboratory, sınıflandırılmamış teknolojilerinin sanayi ve hükümet sectorüne aktarımını tanımlayan 111 R&D 100 Ödülü aldı. Her yıl, sınıflandırılmış projeler için de çok sayıda teknoloji transferi gerçekleşiyor. Bu teknoloji transferi, laboratuvarın Savaş Bakanlığı (DoW) federal fonlu araştırma ve geliştirme merkezi olarak üstlendiği rolün merkezinde yer alıyor.
Güvenlik açısından tasarlanmış işletim sistemi
Uydu, drone veya radar gibi konuşlandırılmış sistemlere gömülü bilgisayarlar görevleri bütünüyle sürdürür ve insanları güvende tutar. Ancak bu gömülü bilgisayarlardaki işlet sistemleri (OS), siber saldırıları için başlıca hedeflerdir. Büyük, karmaşık ve modern siber tehditlerden önceki on yıllara dayanan eski tasarımlar üzerine kuruludurlar. Giderek daha fazla yapay zeka, rakiplerin işletim sistemi açıklarından yararlanmasına yardımcı oluyor.
Gömülü sistemleri korumak için Lincoln Laboratuvarı, doğası gereği daha güvenli bir işletim sistemi olan Magnetite’i geliştirdi. “Windows ve Linux genel amaçlı hesaplamanın tanıdık iş atlarıysa, Magnetite gömülü sistemlerin farklı gerçeklikleri için tasarlandı; burada gerçek zamanlı performans önemlidir, kaynaklar sınırlıdır ve sistem arızasının fiziksel sonuçları vardır,” diyor Güvenli Dayanıklı Sistemler ve Teknoloji Grubu’nun baş araştırmacısı Juliana Furgala.
Magnetite’in güvenliğini sağlayan birkaç bileşen var. Resmen doğrulanmış bir mikrokernelle (yani yazılım çekirdeği) üzerine inşa edildi. Formal doğrulama, mikrokernelin kodunun tam olarak kastedildiği gibi davrandığını garantileyen matematiksel kanıtların var olduğunu, böylece güvenlik açıklarından bir kaynağını ortadan kaldırdığını anlamına gelir. Bu temelin üzerine, Magnetite’in ağ, depolama ve iletişim gibi işletim sistemi hizmetleri Rust programlama diliyle yazıldı. Bu programlama dili, sızıcıların sıklıkla sömürdüğü yaygın bellek bozulması hatalarını önler. Son olarak, Magnetite hizmetlerini “en az ayrıcalık” ilkesi altında izole edilmiş süreçler olarak yapılandırır. Bu yapılandırma, gömülü sistemin farklı bileşenlerinin gereksiz verilere erişimini engeller. Bir siber saldırı bir hizmeti ele geçirirse, bu bileşen kilitlenebilirken sistemin kritik işlevleri çalışmaya devam edebilir.
Hükümet kullanımına ücretsiz ve onaylı ortaklar için Magnetite, şimdi DoW’nin uzay ve uçuş platformlarına entegre ediliyor. Geleceğe bakıldığında ekip, platformu kritik altyapı için kontrol sistemleri gibi diğer gömülü alanlara genişletme potansiyeli görüyor. Magnetite, özel görev yetenekleri inşa etmek için ortak, yeniden kullanılabilir bir temel sunduğu için ekip, laboratuvar genelinde diğer teknik gruplarla işbirliği yaparak, günümüzde kullanılan pahalı, tescilli işletim sistemlerine bir alternatif olarak Magnetite’i sunmayı hedefliyor.
Bir R&D 100 Ödülü’nün yanı sıra Magnetite, MIT Lincoln Laboratory’nin 2025’in En İyi Buluşu olarak da seçildi.
Kuantum sistemleri için wafer ölçeğinde platform
Modern hesaplama sistemleri artık transistor performansından çok, bağlantı darboğazlarıyla sınırlanıyor. Yoğun şekilde yerleştirilmiş çipleri birbirine bağlayan elektrik yolları alan kapıyor, veri aktarımını yavaşlatıyor ve ısı üretiyor. Sorun, sıfır elektrik direnci elde etmek için kriojenik olarak soğutulması gereken süperiletken çipleri oda sıcaklığında kontrol elektronikleriyle bağlamak için kalın koaksiyel kablolar gerektiren kuantum sistemlerinde özellikle belirgin.
Kuantum Mikro Sistemler platformu bu bağlantı zorluğunu çözer ve yüzlerce süperiletken ve yarı iletken çipi tek bir, wafer ölçeğinde bir sistemde birleştirir. Platform birkaç yeniliği bir araya getirir. Öncelikle, bir yapay zekâ karar ağacı yaklaşımı, çipler arasındaki bağlantıların wafer üzerinde en iyi nasıl yönlendirileceğini belirler. Wafer kusarlar için test edildikten sonra, dijital litografi süreci, waferden mümkün olan en yüksek verimi almak için çip konumları arasında ve kusurlu devre bileşenlerinin etrafında özel kablolama katmanları “çizer”. Çipler ardından mikrobump (yığılmış çipleri bağlamak için kullanılan tiny iletken malzeme “yumakları”) veya çipleri son derece yakın yerleştiren bumpsız tekniklerle bağlanır; bir süperiletken kumaş bu bağlantıları wafer üzerinde genişleterek sinyalleri neredeyse ışık hızında taşıyan birleşik bir hesaplama platformu oluşturur. Koaksiyel kablolar, kriojenik kablolama maliyetini ve sistem karmaşıklığını önemli ölçüde azaltan, entegre ve litografik olarak tanımlanmış esnek bağlantılarla değiştirilir.
Kuantum Mikro Sistemler platformu, yeniden çalışılabilir şekilde tasarlanmıştır, böylece çipler tüm sistemi yeniden kurmadan değiştirilebilir veya yükseltilebilir. Platform, bireysel ve dikili reticle mimarilerinden karışık-ve-eşleşmeli çok reticle yapılandırmalarına ve tamamen entegre wafer ölçeğinde platformlara kadar değişen sistemlerin tasarlanması ve üretilmesini sağlar. Platformun yapay zekâ motoru, verimli ve veriye dayalı mikro sistem üretimini sağlamak için süreç değişkenliklerine ve tasarım değişikliklerine sürekli uyum sağlar.
“Çip düzeyindeki ölçeklendirmeden yapay zekâ ile optimize edilmiş sistem düzeyinde entegrasyona geçişle platform; kuantum hesaplama, yapay zekâ ve yüksek performanslı hesaplama alanındaki uygulamalar için ultra verimli, büyük ölçekli altyapı kurulumuna yönelik yeni bir paradigma oluşturuyor” diyor. Quantum-Enabled Computation Grubu’nun baş araştırmacısı Rabindra Das. Teknoloji, devlet ve ticari tesislere (foundry) geçiş için tasarlanmış olup, Lincoln Laboratory’nin teknoloji transferi süreci aracılığıyla lisanslanmaya ve işbirliğinde geliştirmeye uygun olabilir.
5G parazitini ortadan kaldıran algoritma
5G hücresel ağları genişledikçe, istenmeyen bir parazitin kaynağı da büyüdü. Belirli ortamlarda, 5G baz istasyonlarından yayılan güçlü sinyaller, yakındaki 5G dışı RF antenlerinin kullandığı frekans bantlarına sızarak askeri radarlar, uçak yükseklik ölçerleri, uydu yer istasyonları veya radyo teleskopları gibi sistemlerin sinyallerini bastırabiliyor.
Bu paraziti ortadan kaldırmak için Lincoln Laboratory araştırmacıları, 5G sinyalini etkilenen antenin sinyalinden ayıran ve bunu temizleyen bir algoritma geliştirdi. 5G ağları yaygınlaştırılmış uluslararası bir standarta uyduğu için, bu temizleyici yakın bir baz istasyonunun yayılımının yapısını çözebilir — ortamda çok yollu saçılmadan kaynaklanan bozulmayı da — parazitantinin bir kopyasını yeniden oluşturabilecek kadar iyi. Yeniden oluşturulan bu kopya sonra gelen veriden çıkarılarak temiz bir sinyal elde edilir.
Geleneksel parazit temizleme yaklaşımlarından farklı olarak bu teknik, beamforming gibi parazitantinin ve istenen sinyalin uzaysal ayrımına dayanmıyor. Üstelik paraziti alıcının her bireysel anten kanalında temizlediği için, jamming gibi diğer parazit türleriyle başa çıkmak için gerekli olabilecek anten kaynaklarını koruyor.
Ekip, algoritmayı Hill Hava Kuvvetleri Üssündeki bir Nokia 5G istasyonundan hava yoluyla yakalanan sinyaller kullanarak doğruladı. Testler, hücresel girişimle gömülü olan bir test radar sinyalini geri kazandırdı. Sinyal, özgün gürültüye göre sinyal oranının iki desibel yakasına geri getirildi, bu da radarın girişimsiz algılama menilinin %89’unun korunduğu anlamına geliyor.
“5G dalga formları karmaşık bir yapı sergiles de, üretimleri küresel standartlar tarafından yönetiliyor; bu da iptal metodolojimizin, çeşitli üreticilerin ürettiği farklı istasyon radyo başlarını kapsayacak şekilde genel geçer olmasını sağlıyor,” diyor Taktik Sınır İletişim Grubu’nun baş araştırmacısı Binoy Kurien.
Savunma Bakanlığı, teknolojiyi şimdi birden fazla platformda kullanım için değerlendiriyor. 5G dalga formunun temel yapısının gelecekteki hücresel nesillere taşınması beklendiğinden, bu yaklaşım aynı zamanda ortaya çıkan 6G ağlarından gelen girişimlere de genişletilebilir.
