Bilgisayar çipi tarihinin başlangıcından beri mühendisler, hesaplamaların kaçınılmaz bir bedeli olarak atık ısıyı kabul edip geçti. Ancak 31 yaşındaki Hannah Earley, bunun bir tasarım tercihi meselesi olduğuna inanıyor. Earley, genellikle ısı olarak havaya savrulan enerjiyi geri dönüştüren çipler üreten bir girişim olan Vaire Computing'in kurucu ortağı ve teknoloji direktörü. Ona göre bu strateji, veri merkezlerinin, dizüstü bilgisayarların ve cep telefonlarının enerji verimliliğini devasa ölçüde artıracak.
Geleneksel bilgisayar çipleri hesaplama yaparken, ihtiyaç duymadıkları bilgileri yol boyunca siliyor ve bu süreçte enerjiyi ısı olarak dışarı veriyor. Earley bu durumu, bir şehirde hızla ilerlerken her kavşakta frene basıp durmaya benzetiyor; araba ivme kaybediyor ve tekrar hızlanmak için daha fazla yakıt yakmak zorunda kalıyor. Tersine çevrilebilir hesaplama ise ivmeyi korumayı hedefliyor. Hesaplamanın ara adımlarındaki bilgileri silmek yerine devre bu bilgileri saklıyor ve böylece işlemi geriye doğru çalıştırarak enerjinin bir kısmını kurtarmak mümkün hale geliyor.
Bu fikir ilk kez 50 yıldan fazla bir süre önce ortaya atılmış olsa da, mevcut transistörler ve devrelerle hayata geçirilmesi pratikte imkansız görünüyordu. Ancak Earley, enerji geri kazanımını çalıştırmak için gereken donanımı tamamen yeniden kurguladı. Geri kazanılan enerjiyi daha sonra kullanmak üzere depolayan mikroskobik bir çip bileşeni olan ve patenti bekleyen yeni bir rezonatör türü tasarladı. Earley, "Bu aslında gösterişli bir sarkaçtan ibaret" diyor. Geçen yıl Vaire, önemli bir atılım duyurdu: Güç kaynağı için gereken enerji hesaba katıldığında bile, rezonatöre sahip bir çip kaybettiğinden daha fazla enerjiyi geri kazandı. Çoğunlukla teoride var olan bir alt dal için bu sonuç, adeta bir varoluş kanıtıydı.
Elektronik tasarım otomasyonu araştırmacısı ve Michigan Üniversitesi Ann Arbor eski profesörü Igor Markov konuya ilişkin, "İlginç bir şeyleri olduğu açık" değerlendirmesini yapıyor. Markov, teknolojinin henüz çok erken bir aşamada olduğunu ve şirketin ticarileşme için gereken endüstriyel desteği çekmek adına giderek daha gerçekçi ve ikna edici bir dizi gösterim yapması gerekeceğini sözlerine ekliyor.
Earley’nin çip tasarımına olan yolculuğu çoğu kişiden çok daha erken başladı. Dokuz yaşlarında programlamaya başlayan Earley, önce web için üst düzey kodlama yaptı, ardından Perl ve Java gibi diğer dillere yöneldi. Hesaplamanın giderek daha soyut katmanlarına inerek en sonunda transistörlere kadar ulaştı.
Sonrasında Cambridge Üniversitesi'nde hesaplamalı biyolog Gos Micklem danışmanlığında doktora programına kaydoldu. Başlangıçta DNA gibi materyallerin hesaplama yapmak için nasıl kullanılabileceğini inceliyordu. Ancak aradan birkaç ay geçtikten sonra Micklem, ona tersine çevrilebilir hesaplama öncülerinden Michael Frank'in 1999 tarihli doktora tezini gönderdi. Earley tezi bir kez okudu ve şüpheci davrandı, sonra tekrar okudu ve haftalarca üzerine düşündü. Zamanla bilgi, enerji ve ısı arasındaki bağlantının bilgisayarları sonsuza dek değiştirebileceğine ikna oldu.
Bu büyülenme, doktora çalışmalarının yönünü tamamen değiştirdi. Earley, hesaplamanın fiziksel sınırlarını inceledi ve sıradan programları tersine çevrilebilir olanlara dönüştürebilecek bir yazılım geliştirdi. Micklem o günleri şöyle hatırlıyor: "Sonunda, makalelerinin hiçbirine adımı yazdırmasına izin vermedim, çünkü ayağa kalkıp onlar hakkında düzgün bir konuşma yapamayacağımı hissettim. Bu tamamen onun eseriydi."
Earley, 2021 yılında doktorasını tamamladıktan sonra teknoloji girişimcisi ve yatırımcı Rodolfo Rosini ile tanıştı. İkili aynı yıl Vaire'yi kurdu. Şirket o günden bu yana 12 milyon dolardan fazla fon topladı, Frank'i kıdemli bilim insanı olarak işe aldı ve tersine çevrilebilir hesaplama vizyonunu gerçek bir donanıma dönüştürme sürecini başlattı.
Ancak inovasyon bir gecede gerçekleşmiyor. 2022 kışında, Iowa'nın Grinnell kasabasında Earley, dışarıdaki hissedilen sıcaklık yaklaşık -40 °F'ye düşerken, şimdi eşi olan kadının bodrum katındaki dairesinde haftalar geçirdi. Tersine çevrilebilir mantığın çalışması için gereken temel devre elemanının şemalarını defalarca bir beyaz tahtaya çizdi. Tasarım nihayet tamamlandığında, çift soğuktan kaçıp Las Vegas'a gitmişti. Earley için bu an bir "aha" anından ziyade, kademeli bir rahatlama dalgası gibiydi. "Yeteneklerimin tamamen dışında bir işin içinde değilim" diye hissettiğini hatırlıyor.
Earley ve meslektaşlarının önündeki bir sonraki meydan okuma, bu kökten farklı çipi tanıdık cihazlara ve üretim sistemlerine entegre etmek. Earley geleceğin burada yattığına inanıyor; mevcut çipleri daha da iyileştirmekte değil, onları tersine çevrilebilirlik gözeterek sıfırdan yeniden inşa etmekte. Earley, "Bilgisayarların nasıl inşa edildiğinin her bir parçasını ele almak" ve "bunları bu terimlerle yeniden düşünmek" istediğini söylüyor.
