Νέα τεχνολογία υπολογιστών υπόσχεται ταχύτητες 100 φορές μεγαλύτερες

Ερευνητές παρουσίασαν τεχνολογία επεξεργασίας δεδομένων με φως που μπορεί να ξεπεράσει κατά πολύ τις ταχύτητες των σημερινών ηλεκτρονικών υπολογιστών.

Μια νέα επιστημονική μελέτη δείχνει ότι οι λογικές λειτουργίες των υπολογιστών μπορούν να εκτελούνται με παλμούς φωτός σε συχνότητες άνω των 10 terahertz, δηλαδή περισσότερο από 100 φορές ταχύτερα από τα σημερινά ηλεκτρονικά συστήματα. Η προσέγγιση αυτή θα μπορούσε να ανοίξει τον δρόμο για μια νέα γενιά υπερταχέων υπολογιστικών τεχνολογιών.

Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Nature Photonics και επικεντρώνεται στη χρήση εξαιρετικά σύντομων παλμών λέιζερ για την εκτέλεση λογικών πράξεων, αντί για τα παραδοσιακά ηλεκτρονικά κυκλώματα.

Από την ηλεκτρονική στα υπολογιστικά συστήματα που λειτουργούν με φως
Οι σημερινοί υπολογιστές βασίζονται στη μετακίνηση ηλεκτρικών φορτίων μέσα σε τρανζίστορ. Αυτή η διαδικασία έχει φυσικά όρια ταχύτητας, τα οποία είναι δύσκολο να ξεπεραστούν με τη συμβατική τεχνολογία.

Η νέα προσέγγιση αλλάζει εντελώς το μοντέλο λειτουργίας. Αντί για ρεύμα ηλεκτρονίων, χρησιμοποιεί ταλαντώσεις φωτός για να επηρεάσει την κατάσταση των ηλεκτρονίων μέσα σε ένα υλικό. Με αυτόν τον τρόπο το φως δεν χρησιμοποιείται μόνο για τη μεταφορά δεδομένων, αλλά και για την επεξεργασία πληροφοριών.

Οι ερευνητές κατάφεραν να ελέγξουν τις κβαντικές καταστάσεις της ύλης σε χρονικές κλίμακες μερικών φεμτοδευτερολέπτων (εκατομμυριοστά του δισεκατομμυριοστού του δευτερολέπτου), επιτυγχάνοντας λειτουργίες σε συχνότητες αντίστοιχες με αυτές των ταλαντώσεων του φωτός.

Το υλικό που έκανε το πείραμα εφικτό
Για την υλοποίηση του πειράματος χρησιμοποιήθηκε ένα δισδιάστατο ημιαγώγιμο υλικό με την ονομασία δισουλφίδιο του βολφραμίου (WS₂). Το υλικό είχε πάχος μόλις τρεις ατομικές στρώσεις.

Σε αυτή τη νανοκλίμακα εμφανίζονται ιδιαίτερα κβαντικά φαινόμενα. Τα ηλεκτρόνια μπορούν να βρίσκονται σε δύο διαφορετικές καταστάσεις, γνωστές ως “valleys”, οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως μονάδες πληροφορίας – αντίστοιχες με τα 0 και 1 των κλασικών υπολογιστών.

Με ακολουθίες πολύ σύντομων παλμών λέιζερ, οι επιστήμονες κατάφεραν να ενεργοποιούν, να απενεργοποιούν και να επεκτείνουν πληροφορίες μέσα στο υλικό, εκτελώντας κανονικές λογικές πράξεις όπως σε ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα.

Πειράματα σε θερμοκρασία δωματίου
Ένα σημαντικό στοιχείο της έρευνας είναι ότι τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν σε θερμοκρασία δωματίου και με παλμούς λέιζερ που είναι ήδη διαθέσιμοι σε εργαστηριακά περιβάλλοντα.

Η μελέτη επέτρεψε επίσης στους ερευνητές να μετρήσουν πόσο σταθερή παραμένει η κβαντική πληροφορία μέσα στο υλικό, κάτι που θεωρείται κρίσιμο για την ανάπτυξη πρακτικών συσκευών στο μέλλον.

Τι σημαίνει αυτό για το μέλλον των υπολογιστών
Το πείραμα αποτελεί ακόμη απόδειξη αρχής (proof-of-concept) και όχι έτοιμη τεχνολογία για εμπορικούς επεξεργαστές. Οι επιστήμονες επισημαίνουν ότι υπάρχουν σημαντικές προκλήσεις, όπως η δημιουργία πιο σύνθετων ακολουθιών παλμών και η αύξηση των bits που μπορούν να επεξεργαστούν τέτοιες διατάξεις.

Ωστόσο, τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η επεξεργασία δεδομένων με φως μπορεί να οδηγήσει σε υπολογιστικά συστήματα εκατοντάδες φορές ταχύτερα από τα σημερινά.

Αν η τεχνολογία εξελιχθεί, θα μπορούσε να αποτελέσει τη βάση για μια νέα γενιά υπερταχέων επεξεργαστών και συστημάτων πληροφορικής.

ΠΗΓΗ

 

ΣΧΕΤΙΚΑ ΑΡΘΡΑ

Leave a reply

εισάγετε το σχόλιό σας!
παρακαλώ εισάγετε το όνομά σας εδώ

ΠΡΟΣΦΑΤΑ ΑΡΘΡΑ

GigaWiper: Νέο malware κάνει κατάληψη στα Windows και διαγράφει τα πάντα

Νέα έρευνα της Microsoft ασχολήθηκε με το GigaWiper, ένα modular Golang backdoor για Windows, που συνδυάζει την ισχυρή απομακρυσμένη πρόσβαση στον υπολογιστή μας με...

Ο νέος Samsung 990 SSD επαναπροσδιορίζει την ταχύτητα και την ενεργειακή απόδοση

Η αγορά των αποθηκευτικών μέσων υψηλών επιδόσεων μόλις απέκτησε έναν νέο, εξαιρετικά υπολογίσιμο «παίκτη». Η Samsung Electronics προχώρησε στα αποκαλυπτήρια του νέου της Samsung...

Google Pixel 11 Pro: Το Pixel Glow αποκαλύφθηκε επιτέλους σε χρυσό

Η Google δημοσίευσε το πρώτο επίσημο teaser για το Pixel 11 Pro, επιβεβαιώνοντας τη χρυσή απόχρωση και δίνοντας την πρώτη πραγματική εικόνα του Pixel...

Ιστορική πρωτιά: Η Κίνα εμφύτευσε το πρώτο εμπορικό chip σε εγκέφαλο

Η κινεζική εταιρεία νευροτεχνολογίας Neuracle (γνωστή και ως Borui Kang Medical Technology) πραγματοποίησε αυτή την εβδομάδα το πρώτο επιτυχημένο χειρουργικό εμφύτευμα ενός εμπορικού brain-computer...

Microsoft Surface Killer? Στα 619€ το Νέο μου Windows Tablet 13″ 2,5K με Ai επεξεργαστή Intel Core Ultra 5 115U, 16GB DDR5, 1TB nVme...

Προσοχή Ελάχιστα κουπόνια και ΣΤΟΚ (μετρημένα στα δάχτυλα του ενός χεριού) Είχαμε δει την αποσυσκευασία του πριν από περίπου 4 μήνες και το εξαφανίσατε! Μόνο Για...

ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΠΡΟΣΦΟΡΕΣ

Microsoft Surface Killer? Στα 619€ το Νέο μου Windows Tablet 13″ 2,5K με Ai επεξεργαστή Intel Core Ultra 5 115U, 16GB DDR5, 1TB nVme...

Προσοχή Ελάχιστα κουπόνια και ΣΤΟΚ (μετρημένα στα δάχτυλα του ενός χεριού) Είχαμε δει την αποσυσκευασία του πριν από περίπου 4 μήνες και το εξαφανίσατε! Μόνο Για...

Το “Απόλυτο” μηχάνημα Θαλάσσης… Μοτέρ SUP, Καταδυτικό Scooter… Δικά σου όλα… ΤΩΡΑ!!! 2 σε 1 DCCMS DS-720 στα 319€ ΚΟΜΠΛΕ

Μου τα έχετε ζητήσει όλα... ένα - ένα ξεχωριστά και σας τα έφερα όλα μαζί. Το 3 σε 1 DCCMS DS-720 τα κάνει όλα και...

Διακοπές Ρεύματος;;; ΤΕΡΜΑ οι Δικαιολογίες… Φτιάξ’ το ΣΗΜΕΡΑ με Allpowers R600 Power Station στα 212€ ΚΟΜΠΛΕ

Αν ακόμη δεν έχεις κάνει κάτι για να διασφαλίσεις από το "ΚΑΚΟ" ρεύμα τις πανάκριβες συσκευές σου ή ακόμη και την δουλειά σου... με...

Με 30.000 DPI… Razer Pro Click V2, Ασύρματο Gaming Ποντίκι, RGB, Εργονομικό, Ai & Macros και Στην Καλύτερη Τιμή EVER από Ελλάδα (βίντεο)

Όταν κάτι αφορά την δουλειά σου πάνω απ' όλα πάντα προτείνω να διαθέσεις κάτι "παραπάνω" γιατί σίγουρα θα σου τα γυρίσει πίσω πολλές φορές. Έτσι...

Xiaomi MIJIA Youth Edition2S: Ο πιο “ΤΣΑΜΠΑ” Επώνυμος DLP προτζέκτορας είναι εδώ… στα 297€ ΚΟΜΠΛΕ (βίντεο)

Βίντεο Σύγκρισής  Xiaomi MIJIA Youth Edition2S (DLP) VS Wanbo T2 MAX New (LED) Είναι ο 5ος DLP Προτζέκτορας που φέρνω στο κανάλι ανάμεσα σε 10άδες...