Naukowcy opracowali technologię komputerów świetlnych, działającą z prędkością ponad 10 teraherców, wykorzystującą impulsy laserowe do operacji logicznych. Dowiedz się więcej o tym przełomie w Nature Photonics.
© Сгенерировано нейросетью
Naukowcy poczynili znaczący krok w kierunku rozwoju ultraszybkich komputerów, demonstrując technologię obliczeniową opartą na świetle, działającą z prędkością ponad 10 teraherców – to więcej niż 10 000 GHz i ponad tysiąc razy szybciej niż obecne procesory. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Nature Photonics.
W przeciwieństwie do tradycyjnych chipów, które przetwarzają informacje poprzez przemieszczanie ładunków elektrycznych w tranzystorach, nowa metoda wykorzystuje ultrakrótkie impulsy laserowe do wykonywania operacji logicznych. To podejście pozwala badaczom ominąć fizyczne ograniczenia elektroniki, które obecnie hamują poprawę wydajności.
Kluczowym elementem eksperymentu był disiarczek wolframu – ultracienki materiał dwuwymiarowy o grubości zaledwie trzech warstw atomowych. W tym materiale elektrony mogą istnieć w dwóch odrębnych stanach kwantowych znanych jako „doliny”, które funkcjonują jak analogi konwencjonalnych zer i jedynek. Kontrolując te stany za pomocą serii błysków światła trwających zaledwie biliardowe części sekundy, naukowcy byli w stanie przełączać, wyłączać i modyfikować stany informacyjne z niespotykaną dotąd prędkością.
Co istotne, wszystkie operacje przeprowadzono w temperaturze pokojowej przy użyciu impulsów laserowych już dostępnych w laboratoriach. Naukowcy zmierzyli również, jak długo informacja pozostaje stabilna przed degradacją – to krytycznie ważny parametr dla praktycznego wdrożenia technologii.
Choć komercyjne zastosowanie pozostaje odległe – wyzwania związane ze skalowaniem i zarządzaniem złożonymi sekwencjami światła wciąż wymagają rozwiązania – eksperyment pokazuje fundamentalną możliwość stworzenia nowej generacji procesorów działających na impulsach świetlnych, które mogłyby zapewnić wykładniczy wzrost wydajności.