Tai reiškia milijonus kartų sparčiau veikiančius kompiuterius ir išmaniuosius telefonus.

Mažiausią „ultrakompaktišką poliarizacinį spindulio dalintuvą“ – siliciniuose fotoniniuose lustuose naudojamą komponentą – sukūrė JAV inžinieriai, o dėl galimybės teikti informaciją dviem atskiromis šviesos bangomis, įrenginys yra ženklas naujos kompiuterių kartos, galinčios perduoti informaciją šviesos greičiu.

„Šviesa yra greičiausias dalykas, kurį galima naudoti informacijos perdavimui,“ spaudos pranešime sakė vienas iš komandos narių, Rajeshas Menonas iš Utah'os universiteto. „Bet ši informacija, atėjusi į kompiuterį, vėl turi būti paversta į elektronus. Ši konversija lėtina reikalus. Norima viską atlikti su šviesa.“

Maždaug per dešimtmetį pakeitėme senąjį informacijos perdavimo modelį variniais laidais ir elektronais, ir dabar bendraujame per povandeninį optinį pluoštą, perduodantį šviesos daleles – fotonus – tarp beveik visų Žemės kontinentų. Bet kyla problema: optinės gijos turi veikti su egzistuojančiais kompiuterių lustais, o tai reiškia, kad iki kompiuterio ar maršrutizatoriaus fotonų forma atėjusi informacija turi būti paversta lėtesne elektronų forma, kad galėtų būti apdorota – o tai viską sulėtina.

Todėl mokslininkai visame pasaulyje stengėsi perkelti elektroninių lustų funkcionalumą į naujo tipo silicinius optinius lustus. Tai reiškia, kad nereikėtų viską lėtinančios konversijos, tad informacija bus perduodama DAUG greičiau, nei dabar, ir kompiuterių skaičiavimo galia šautų į viršų. Tai reiškia mažesnes energijos sąnaudas ir ilgesnį baterijos veikimą. „Viską perkėlus į šviesą, skaičiavimai gali vykti milijonus kartų greičiau,“ sakė Menonas.

Menonas ir jo komanda išsiaiškino, kaip dabartinius maždaug 100 × 100 mikronų dydžio dalintuvus sumažinti iki 2,4 × 2,4 mikronų. Tai yra 50 kartų plonesnį už žmogaus plauką, ir gana arti mažų fizinių dalykų pagaminimo ribos. Ant silicio lusto jie galėjo atlikti svarbiausią funkciją – perskirti šviesos spindulį į du lustų komponentus.

Taip smarkiai sumažinę šiuos mažus komponentus, Melonas su komanda nutiesė kelią silicio fotoniniams lustams, kuriuose jų galima išdėstyti milijonus, – to reikia, kad jie galėtų rungtis su dabartiniais elektroniniais lustais.

Ir visa tai jau ne už kalnų. „Pirmuosiuose silicinę fotoniką naudojančiuose superkompiuteriuose – kuriuos jau kuria tokiose kompanijose, kaip Intel ir IBM – bus naudojami hibridiniai procesoriai, kurie iš dalies vis dar bus elektroniniai,“ aiškinama spaudos pranešime. „Menonas mano, kad jo dalintuvai tokiuose kompiuteriuose galėtų būti panaudoti maždaug per trejetą metų. Duomenų centrai, kuriuose reikia spartesnių tarpkompiuterinių jungčių, taip pat šią informaciją galėtų įgyvendinti gana greitai, sako jis.“

Šis tyrimas buvo publikuotas Nature Photonics.

Bec Crew
www.sciencealert.com

Komentarai (0)