Здравствуйте, Уважаемые и Дорогие мои Читатели ставьте пальцы вверх(лайки), а также подписываться на канал:)
В прошлом году ученые сделали большой шаг на пути к созданию компьютеров следующего поколения.
Впервые они хранят световую информацию как звуковые волны на компьютерном чипе - что-то, что исследователи сравнили с захватом молнии как гром.
Хотя это может показаться немного странным, это преобразование имеет решающее значение, если мы когда-либо захотим перейти от наших текущих, неэффективных электронных компьютеров, к компьютерам на основе света, которые перемещают данные со скоростью света.
Легкие или фотонные компьютеры могут работать как минимум в 20 раз быстрее, чем ваш ноутбук, не говоря уже о том, что они не будут выделять тепло или всасывают энергию, как существующие устройства.
Это потому, что они, теоретически, будут обрабатывать данные в виде фотонов вместо электронов.
Теоретически мы говорим, потому что, несмотря на то, что такие компании, как IBM и Intel, занимаются вычислениями на основе света, переход легче сказать, чем сделать.
Кодирование информации в фотонах достаточно просто - мы уже делаем это, когда отправляем информацию через оптическое волокно.
Но найти способ для того, чтобы компьютерный чип мог извлекать и обрабатывать информацию, хранящуюся в фотонах, является жестким для одной вещи, которая делает так привлекательным: слишком быстро для существующих микрочипов это слишком просто.
Вот почему световая информация, которая летает через интернет-кабели, в настоящее время преобразуется в медленные электроны. Но лучшей альтернативой было бы замедление света и преобразование его в звук.
И это именно то, что добились исследователи из Университета Сиднея в Австралии.
«Информация в нашем чипе в акустической форме перемещается со скоростью на пять порядков медленнее, чем в оптической области», - сказал в то время руководитель проекта Биргит Стиллер .
«Это как разница между громом и молнией».
Это означает, что компьютеры могут обладать преимуществами данных, обеспечиваемыми световыми скоростями, отсутствием тепла, вызванного электронным сопротивлением, и отсутствием помех от электромагнитного излучения, - но также могут замедлить эти данные настолько, чтобы компьютерные чипы могли делать что-то полезное с этим.
«Чтобы [компьютеры на основе света] стали коммерческой реальностью, фотонные данные на чипе нужно замедлять, чтобы их можно было обрабатывать, маршрутизировать, хранить и получать доступ», - сказала одна из исследовательских групп Мориц Мерклейн .
«Это важный шаг вперед в области обработки оптической информации, поскольку эта концепция удовлетворяет всем требованиям для современных и будущих систем оптической связи», - добавил член команды Бенджамин Эгглтон .
Команда сделала это, разработав систему памяти, которая точно передает между светом и звуковыми волнами на фотонный микрочип - тип чипа, который будет использоваться в компьютерах с освещением.
Во-первых, фотонная информация поступает в чип как импульс света (желтый), где он взаимодействует с импульсом «write» (синий), создавая звуковую волну, которая хранит данные.
Другой импульс света, называемый импульсом «чтения» (синий), затем получает доступ к этим звуковым данным и снова передает свет (желтый).
В то время как беспрепятственный свет будет проходить через чип в 2 - 3 наносекундах, как только он будет сохранен как звуковая волна, информация может оставаться на чипе на срок до 10 наносекунд, достаточно долго для его получения и обработки.
Тот факт, что команда смогла преобразовать свет в звуковые волны, не только замедляла его, но и делала поиск данных более точным.
И, в отличие от предыдущих попыток, система работала по широкой полосе пропускания.
«Построение акустического буфера внутри чипа улучшает нашу способность контролировать информацию на несколько порядков», - сказал Мерклин .
«Наша система не ограничивается узкой полосой пропускания, поэтому, в отличие от предыдущих систем, это позволяет нам одновременно сохранять и получать информацию на нескольких длинах волн, значительно увеличивая эффективность устройства», - добавил Стиллер .