Tutkijat ovat kehittäneet valopohjaisen laskentateknologian, joka toimii yli 10 terahertsin nopeudella. Tämä on yli tuhat kertaa nopeampi kuin nykyiset suorittimet.
© Сгенерировано нейросетью
Tieteilijät ovat ottaneet merkittävän askeleen kohti valonopeita tietokoneita esittelemällä valopohjaisen laskentateknologian, joka toimii yli 10 terahertsin nopeudella. Tämä on yli 10 000 GHz ja yli tuhat kertaa nopeampi kuin nykyiset suorittimet. Tutkimustulokset on julkaistu Nature Photonics -tiedelehdessä.
Perinteiset piirit käsittelevät tietoa siirtämällä sähkövarauksia transistoreiden läpi, mutta tämä uusi menetelmä hyödyntää ultralyhyitä laserpulsseja loogisten operaatioiden suorittamiseen. Tämä lähestymistapa antaa tutkijoille mahdollisuuden ohittaa elektroniikan fyysiset rajoitukset, jotka tällä hetkellä hidastavat suorituskyvyn parantumista.
Kokeen keskeinen komponentti oli volframidisulfidi – erittäin ohut kaksiulotteinen materiaali, joka on vain kolmen atomikerroksen paksuinen. Tässä materiaalissa elektronit voivat esiintyä kahdessa erillisessä kvanttitilassa, joita kutsutaan "laaksoiksi". Nämä toimivat perinteisten nollien ja ykkösten vastineina. Ohjaamalla näitä tiloja sarjalla valonvälähdyksiä, jotka kestävät vain kvadriljoonasosia sekunnista, tutkijat pystyivät vaihtamaan, sammuttamaan ja muuttamaan tietotiloja ennennäkemättömällä nopeudella.
Kaikki toiminnot suoritettiin huoneenlämmössä käyttäen laboratorioissa jo saatavilla olevia laserpulsseja. Tieteilijät mittasivat myös, kuinka kauan tieto pysyy vakaana ennen heikkenemistään – tämä on kriittisen tärkeä parametri teknologian käytännön toteutukselle.
Vaikka kaupallinen soveltaminen on vielä kaukana – mittakaavan kasvattaminen ja monimutkaisten valojonojen hallinta edellyttävät ratkaisuja – koe osoittaa perustavanlaatuisen mahdollisuuden luoda uuden sukupolven suorittimia, jotka toimivat valopulsseilla ja voisivat tarjota eksponentiaalisia suorituskyvyn parannuksia.