Учёные разогнали вычисления до 10 000 ГГц с помощью света — это в 1000 раз быстрее современных процессоров.
Учёные придумали, как обрабатывать данные с помощью света, речь идёт о новых CPU
Фото: © Сгенерировано нейросетью
Учёные сделали серьёзный шаг к созданию сверхбыстрых компьютеров, продемонстрировав технологию вычислений на основе света с частотой более 10 терагерц — это свыше 10 000 ГГц и более чем в тысячу раз быстрее современных процессоров. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Photonics.
В отличие от традиционных чипов, где информация обрабатывается за счёт перемещения электрических зарядов через транзисторы, новая методика использует сверхкороткие лазерные импульсы для выполнения логических операций. Такой подход позволяет обойти физические ограничения электроники, которые сегодня сдерживают рост производительности.
Ключевым элементом эксперимента стал дисульфид вольфрама — ультратонкий двумерный материал толщиной всего в три атомных слоя. В нём электроны могут находиться в двух различных квантовых состояниях, так называемых «долинах», которые выступают аналогом привычных нулей и единиц. Управляя этими состояниями при помощи серии световых вспышек длительностью всего несколько квадриллионных долей секунды, исследователи смогли включать, выключать и изменять информационные состояния с беспрецедентной скоростью.
Примечательно, что все операции проводились при комнатной температуре и с использованием лазерных импульсов, уже применяемых в лабораториях. Учёные также смогли измерить, как долго информация остаётся стабильной до разрушения, что является критически важным параметром для практического внедрения технологии.
Хотя до коммерческого применения ещё далеко — предстоит решить задачи масштабирования и усложнения управляющих световых последовательностей — эксперимент стал доказательством принципиальной возможности создания нового поколения процессоров, работающих на световых импульсах и способных обеспечить кратный скачок производительности.