Современные компьютеры с процессорами на кремниевых кристаллах способны выполнять миллиарды операций в секунду. Но ученые изобрели технологию, которая позволит повысить их производительность в миллионы раз! Эта технология основана на облучении лазером атомных решеток вольфрама и селена.
Но давайте сначала разберемся с тем, как работают компьютеры. Все компьютеры оперируют информацией в виде двоичного кода, то есть последовательностей 0 и 1. Соответственно для кодировки информации аппаратная часть должна как-то представлять два состояния, расценивающиеся как ноль и единица. В кремниевых процессорах переключение таких состояний происходит со скоростью несколько миллиардов раз в секунду. Теперь же вернемся к облучению лазером шестиугольной атомной вольфрамово-селеновой решетки. При воздействии лазерного излучения электроны, в спокойном состоянии вращающиеся по траектории рядом с ядром, переходят на траектории более далекие от ядра для освобождения поглощенной энергии, причем при разной ориентации света они переходят на разные траектории, как показано на видео:
Нахождение электрона на этих траекториях и можно принять за состояние 0 и 1. Но так как электрон находится в возбужденном состоянии очень недолго, всего несколько фемтосекунд (секунда на 10 в -15 степени), то можно очень быстро переключать эти состояния. То есть в секунду можно закодировать 10 в 15 степени операций, что соответствует частоте порядка 1 ПетаГерц, то есть в миллион раз быстрее современного кремниевого процессора.
Еще одним плюсом этой технологии является возможность ее реализации в комнатной температуре, в то время как существующие квантовые вычисления требуют температуры близко к абсолютному нулю -273 градусов.
И хоть пока эта технология пока только теоретическая, я очень надеюсь, что она будет реализована на нашем веку, чтобы воочию увидеть результаты, которые смогут нам предоставить компьютеры с такой вычислительной мощью.