Ρώσοι επιστήμονες, μαζί με Αμερικανούς επιστήμονες, δημιούργησαν ένα οπτικό «τρανζίστορ» που επιταχύνει όλους τους υπολογισμούς κατά 1000
Μια ομάδα διεθνών επιστημόνων, με επικεφαλής επιστήμονες από τη Skoltech, καθώς και μηχανικούς από την IBM (ΗΠΑ), δημιούργησαν και δοκίμασαν με επιτυχία εξαιρετικά ενεργειακά αποδοτικός οπτικός διακόπτης (έλεγχος φωτονίων), ο οποίος στο μέλλον θα μπορούσε να αντικαταστήσει τα κλασικά ηλεκτρονικά τρανζίστορ σε νέα οπτικούς υπολογιστές.
Ταυτόχρονα, ο νέος διακόπτης όχι μόνο εξοικονομεί πολύ ενέργεια, αλλά δεν απαιτεί επιπλέον ψύξη και παρέχει απλώς πρωτόγνωρες επιδόσεις.
Όπως έχουν δείξει οι δοκιμές, ένα οπτικό τρανζίστορ μπορεί να εκτελέσει έως και ένα τρισεκατομμύριο λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο. Αυτό είναι, για ένα λεπτό, 1000 φορές πιο γρήγορο από οποιοδήποτε σύγχρονο εμπορικό τρανζίστορ.
Πώς λειτουργεί το νέο οπτικό «τρανζίστορ».
Όπως δήλωσε ο πρώτος συγγραφέας της επιστημονικής έρευνας Α. Zasedatelev, η συσκευή που δημιούργησαν έχει σχεδόν μέγιστη ενεργειακή απόδοση λόγω του γεγονότος ότι χρειάζονται μόνο λίγα φωτόνια για την εναλλαγή της.
Δεδομένου ότι, στην ουσία, ένα φωτόνιο είναι το μικρότερο σωματίδιο φωτός που είναι γνωστό αυτή τη στιγμή, στην πραγματικότητα, οι επιστήμονες έχουν πλησιάσει το πρακτικό όριο της ενεργειακής απόδοσης.
Αν συγκρίνουμε με τα σύγχρονα ηλεκτρικά τρανζίστορ, τότε τα περισσότερα από αυτά απαιτούν δεκάδες φορές περισσότερη ενέργεια. για την εκτέλεση μεταγωγής, και αυτά που έχουν παρόμοια απόδοση με το νέο οπτικό τρανζίστορ, λειτουργούν ουσιαστικά βραδύτερη.
Επιπλέον, το οπτικό τρανζίστορ που αναπτύχθηκε από επιστήμονες είναι σε θέση να λειτουργεί τέλεια σε θερμοκρασία δωματίου, πράγμα που σημαίνει ότι δεν απαιτεί ογκώδη συστήματα ψύξης.
Επιπλέον, ο διακόπτης που αναπτύχθηκε από επιστήμονες είναι ικανός να λειτουργεί ως συσκευή σύνδεσης που μεταφέρει δεδομένα μεταξύ άλλων συσκευών με τη μορφή οπτικών σημάτων.
Επιπλέον, η νέα συσκευή μπορεί να λειτουργήσει ως ενισχυτής, αυξάνοντας την ένταση του σήματος εισόδου κατά σχεδόν 23.000 φορές.
Για επιτυχή λειτουργία, η συσκευή χρησιμοποιεί δύο λέιζερ για να ρυθμίσει την κατάστασή της στο επίπεδο "0" ή "1" και επίσης να αλλάζει μεταξύ αυτών των καταστάσεων.
Αυτή τη στιγμή, οι επιστήμονες εργάζονται για να μειώσουν περαιτέρω τη συνολική κατανάλωση ενέργειας της συσκευής, στην οποία το λέιζερ αντλίας είναι επί του παρόντος ο κύριος καταναλωτής.
Έτσι, οι μηχανικοί σχεδιάζουν να χρησιμοποιήσουν υπερκρυσταλλικά υλικά περοβσκίτη σε νέες εκδόσεις του προϊόντος, οι οποίες είναι εξαιρετικές για τους σκοπούς αυτούς, δεδομένου ότι δείχνουν μια ισχυρή αλληλεπίδραση του φωτός με την ύλη και πώς, ως αποτέλεσμα, παρουσιάζουν ένα τέτοιο αποτέλεσμα όπως υπερακτινοβολία.
Οι επιστήμονες τονίζουν ότι η αρχή της οπτικής εναλλαγής ενός φωτονίου που αναπτύχθηκε από αυτούς είναι αρκετά ικανή επεκτείνονται σε άλλα οπτικά εξαρτήματα όπως λογικές πύλες, ενισχυτές καταρράκτη και και τα λοιπά.
Έτσι, η εργασία σε τέτοια εξαρτήματα αναπόφευκτα φέρνει τους επιστήμονες πιο κοντά στη δημιουργία ενός πλήρως λειτουργικού οπτικού υπολογιστή, στο οποίο οι χειρισμοί θα γίνονται από φωτόνια, δείχνοντας έτσι εξαιρετικά γρήγορη λειτουργία με ελάχιστες κατανάλωση ενέργειας.
Οι επιστήμονες έχουν μοιραστεί τα αποτελέσματα της εργασίας που έχει ήδη γίνει στις σελίδες του περιοδικού Nature.
Αν σας άρεσε το υλικό, τότε βαθμολογήστε το και μην ξεχάσετε να εγγραφείτε στο κανάλι. Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας!