Tehnologia de calcul bazat pe lumină depășește 10 teraherți

Oamenii de știință au făcut un pas important către dezvoltarea computerelor ultra-rapide, demonstrând o tehnologie de calcul bazată pe lumină care funcționează la peste 10 teraherți. Această viteză depășește 10.000 GHz și este de peste o mie de ori mai mare decât cea a procesatoarelor actuale. Rezultatele cercetării au fost publicate în revista Nature Photonics.

Spre deosebire de cipurile tradiționale, care procesează informația prin mișcarea sarcinilor electrice în tranzistori, această nouă metodă folosește impulsuri laser ultra-scurte pentru a efectua operații logice. Această abordare le permite cercetătorilor să depășească limitele fizice ale electronicii, care în prezent îngrădesc progresele de performanță.

Componenta cheie a experimentului a fost disulfura de tungsten, un material bidimensional ultra-subțire cu doar trei straturi atomice. În acest material, electronii pot exista în două stări cuantice distincte, cunoscute sub numele de „vale”, care funcționează ca analogi pentru zerourile și unii convenționale. Controlând aceste stări cu o serie de fulgere de lumină care durează doar cvadrilionimi de secundă, cercetătorii au reușit să comute, să oprească și să modifice stările de informație la viteze fără precedent.

Este important de menționat că toate operațiunile au fost efectuate la temperatura camerei, folosind impulsuri laser deja disponibile în laboratoare. Oamenii de știință au măsurat și cât timp rămâne stabilă informația înainte de degradare, un parametru critic pentru implementarea practică a tehnologiei.

Deși aplicația comercială rămâne îndepărtată, cu provocări legate de scalare și gestionarea secvențelor complexe de lumină încă de rezolvat, experimentul demonstrează posibilitatea fundamentală de a crea o nouă generație de procesoare care funcționează pe impulsuri de lumină și ar putea aduce progrese exponențiale de performanță.