Вместо транзистора — оптические переключатели. Повышение производительности до 1000 раз

Лазеры в науке Комментарии к записи Вместо транзистора — оптические переключатели. Повышение производительности до 1000 раз отключены

В результате сотрудничества IBM и российских исследователей разработаны оптические переключатели, которые могут превзойти традиционные транзисторные переключатели, работая до 1000 раз быстрее. Выполненные исследования являются одним из необходимых шагов на пути к будущему световых вычислений при создании гораздо более быстрых и гораздо более энергоэффективных вычислительных систем.

Поскольку свет быстр, а оптические переключатели используют свет, а не электричество, в качестве своего рабочего входа и выхода, то и быстродействие значительно ускоряется. В то время как традиционные электронные транзисторы могут находиться в одном из двоичных значений — 1 или 0 — путем «переключения» между этими состояниями после того, как достаточно сильное напряжение вынуждает их к этому, оптический переключатель, описанный исследователями, может переключать состояния с помощью наименьшего и наиболее эффективного светового элемента с помощью фотонов.

Это приводит к тому, что энергоэффективность при переключении в десятки раз выше, чем у электронных транзисторов. Исследователям удалось активировать оптический переключатель с помощью минимального количества света — всего одного фотона.

Два лазера, необходимые для работы оптического переключателя, представляют собой яркий лазер накачки и слабый затравочный лазер. Лазер накачки, взаимодействуя с микрополостью, образуют кластеры, представляющие собой совокупность частиц, действующих как единый атом (их называют конденсатами Бозе-Эйнштейна).

И когда затравочный лазер взаимодействует с этими конденсатами Бозе-Эйнштейна, происходит переключение между двумя измеряемыми состояниями, которые действуют как двоичные 1 и 0 в классических вычислениях. Исследователи хотя и утверждают, что их результаты чрезвычайно положительны, но отмечают, что фактические световые коммутационные и вычислительные системы все еще далеки от массового развертывания.

В свое время потребовалось 40 лет, чтобы первый электронный транзистор вошел в персональный компьютер, а также колоссальные инвестиции многих правительств и компаний, а также тысяч исследователей и инженеров. И часто читатели неправильно понимают, сколько времени потребуется, прежде чем открытие в области фундаментальных физических исследований попадет на рынок. Тем не менее, похоже, открывается путь к еще одному невероятному скачку производительности как для классических, так и для квантовых вычислительных систем — по одному фотону за раз.

Источник: https://naukatehnika.com/vmesto-tranzistora-opticheskie-pereklyuchateli.-povyishenie-proizvoditelnosti-do-1000-raz.html

Рекомендуем для Вас


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2019
Напишите нам:
laser.w@yandex.ru

Back to Top