Оптическая связь почти со скоростью света, суперкомпьютеры мощностью 1021 операций в секунду и выше, диагностика и лечение самых сложных болезней. О многообещающей фотонике на конференции «Физико-технические интеллектуальные системы» рассказал директор Института общей физики им. Прохорова РАН член-корреспондент РАН Сергей Гарнов.
16 мая 1960 года в США запустили первый в мире лазер: его создатель Теодор Майман использовал кристалл рубина и лампу-вспышку. 2 июня 1961 года рубиновый лазер заработал в СССР — в Государственном оптическом институте им. Вавилова. «Уже через несколько месяцев начались эксперименты по использованию лазеров в промышленности и медицине. В коротком докладе невозможно даже перечислить все задачи, которые сейчас решают лазерные технологии», — сказал Сергей Гарнов и сосредоточился на главных их перспективах.
Связь — просто космос
В России первая передача данных по оптическим системам состоялась в 2011 году. Эксперимент провели в рамках отработки технологии связи по лазерным каналам между Землей и Международной космической станцией. Спустя два года аналогичный эксперимент осуществило НАСА. И вот в мае 2023 года в американском агентстве заявили, что их система спутниковой лазерной связи достигла нового рекорда — 200 Гбит/с по нисходящему каналу. За шесть минут прохождения над наземной станцией спутник по системе TBIRD (TeraByte InfraRed Delivery) успел передать несколько терабайтов данных.
Светлое будущее электроники
Производительность электроники увеличивается за счет миниатюризации транзисторов: чем больше их умещается в процессоре, тем больше вычислений он производит. Однако близок момент, когда размер транзисторов вплотную приблизится к размеру атомов кремния. Выход из тупика — использование фотонов.
Большинство фотонных вычислительных устройств способно работать на базе действующих систем генерации и детектирования оптических импульсов и позволяет многократно увеличить скорость не только передачи, но и обработки сигнала. «Такой метод даст производительность в десятки зеттафлопсов (1021 операций в секунду. — «СР»)», — сказал Сергей Гарнов.
Прорыв в сфере фотоники должен обеспечить Международный центр исследований экстремальных световых полей с источниками лазерного излучения гигантской, экзаваттной (1018 Вт) пиковой мощности. Проект базируется на значительных успехах в создании петаваттных лазеров (1015 Вт).
Полный материал читайте в Стране Росатом: https://clck.ru/3AHxis
#Росатом #наука #лазер #фотоника