Cientistas russos, junto com cientistas americanos, criaram um "transistor" óptico que acelera todos os cálculos por um fator de 1000
Um grupo de cientistas internacionais, liderado por cientistas da Skoltech, bem como engenheiros da IBM (EUA), criou e testou extremamente interruptor óptico de eficiência energética (controle de fótons), que no futuro poderia substituir os transistores eletrônicos clássicos em novos computadores ópticos.
Ao mesmo tempo, o novo switch não apenas conserva bastante energia, mas também não requer resfriamento adicional e fornece um desempenho simplesmente sem precedentes.
Como os testes mostraram, um transistor óptico pode realizar até um trilhão de operações por segundo. Isso é, por um minuto, 1000 vezes mais rápido do que qualquer transistor comercial moderno.
Como funciona o novo "transistor" óptico
Conforme afirmado pelo primeiro autor da pesquisa científica A. Zasedatelev, o dispositivo que eles criaram tem eficiência energética quase máxima devido ao fato de que apenas alguns fótons são necessários para trocá-lo.
Como, em essência, um fóton é a menor partícula de luz conhecida no momento, na verdade, os cientistas se aproximaram do limite prático da eficiência energética.
Se compararmos com os transistores elétricos modernos, a maioria deles requer dezenas de vezes mais energia. para realizar a comutação, e aqueles que são semelhantes em eficiência ao novo transistor óptico, funcionam essencialmente Mais devagar.
Além disso, o transistor óptico desenvolvido por cientistas é capaz de funcionar perfeitamente em temperatura ambiente, o que significa que não requer sistemas de resfriamento volumosos.
Além disso, o switch desenvolvido por cientistas é capaz de atuar como um dispositivo de ligação que transfere dados entre outros dispositivos na forma de sinais ópticos.
Além disso, o novo dispositivo pode atuar como um amplificador, aumentando a intensidade do sinal de entrada em quase 23.000 vezes.
Para uma operação bem-sucedida, o dispositivo usa dois lasers para definir seu estado no nível "0" ou "1" e também alternar entre esses estados.
No momento, os cientistas estão trabalhando para reduzir ainda mais o consumo geral de energia do dispositivo, no qual a bomba de laser é atualmente o principal consumidor.
Portanto, os engenheiros planejam usar materiais supercristalinos de perovskita em novas versões do produto, que são excelentes para para esses fins, uma vez que mostram uma forte interação da luz com a matéria e como, como resultado, exibem um efeito como superradiance.
Os cientistas enfatizam que o princípio de comutação óptica de fóton único desenvolvido por eles é bastante capaz se estendem a outros componentes ópticos, como portas lógicas, amplificadores em cascata e etc.
Portanto, o trabalho em tais componentes inevitavelmente aproxima os cientistas da criação de um computador óptico totalmente funcional, em que as manipulações serão realizadas por fótons, apresentando assim operação ultrarrápida com mínimo consumo de energia.
Os cientistas compartilharam os resultados do trabalho já realizado nas páginas da revista Nature.
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