Новые оптические лазерные схемы - основа компьютеров нового пококления



Известно, что современные компьютеры работают за счет движения электронов, что обуславливает известные всем проблемы с кардинальным увеличением их быстродействия. Именно поэтому ученые занимаются поисками альтернативных вычислительных методов. Одним из таких перспективных направлений развития вычислительной техники является развивающаяся область оптико-квантовых вычислений.

Согласно информации издательства «Chemical & Engineering News» одной из групп ученых удалось немного продвинуться вперед и реализовать простейшие логические схемы, используя миниатюрные лазеры на специальных чипах, которые в перспективе могут превратиться в полноценные оптические процессоры.

Оптические компьютеры, согласно предварительным расчетам, могут быть в тысячи раз быстрее, чем существующие электронные компьютеры, и во много раз более эффективными с точки зрения потребления энергии.

Но, из-за физических свойств света устройства оптической логики имеют на сегодняшний день недопустимо большие габариты, которые невозможно «запихнуть» в рамки кристаллов микропроцессоров.

Ученым из Калифорнийского университета в Беркли удалось обойти некоторые ограничения, накладываемые физикой света, благодаря тому, что они реализовали перемещение света не как обычно, в виде фотонов, а за счет использования плазмонов.



В элементах новых оптических схем свет от лазера распространяется вдоль поверхности материала в виде волн плазмонов, облаков свободных электронов, возникающих под воздействием света на поверхности некоторых металлов. Плазмонные волны, созданные этим процессом, распространяются более узкими лучами, нежели свет, и не теряют свою силу по мере распространения.

Ученые из Беркли построили свои оптические схемы так, что они оказались в состоянии управлять интенсивностью плазмонного луча. Лучи, имеющие различные уровни интенсивности, используются для кодирования информации в привычном всем двоичном виде, в виде логических 0 и 1.

«Стоит особо отметить, что подобные лучи плазмонов уже создавались другими учеными в более ранних исследованиях и экспериментах. Но калифорнийским ученым удалось сделать то, чего раньше не удавалось сделать никому – управлять интенсивностью плазмонных лучей» – рассказывает Чих-Канг Ших (Chih-Kang Shih), эксперт и ученый-физик из Техасского университета в Остине. – «Теперь им остается только разработать технологию быстрого переключения интенсивности плазмонных лучей и сделать их оптические схемы еще миниатюрней для того, что бы на их основе можно было создавать первые оптические вычислительные устройства».

Источник

«Счастье дается только знающим. Чем больше знает человек, тем резче, тем сильнее он видит поэзию земли там, где ее никогда не найдет человек, обладающий скудными знаниями»

Константин Паустовский

Научный подход на Google Play

Файлы

Синергетика и прогнозы будущего

Популярная физика

Забавное евангелие

Бог не любовь: Как религия все отравляет