Новий оптичний “транзистор” прискорить обчислення в тисячу разів при мінімальних енерговитратах

0
28

Міжнародна наукова група на чолі з дослідниками з сколтеха та ibm створила надзвичайно енергоефективний оптичний перемикач, який міг би замінити електронні транзистори в новому поколінні комп’ютерів, що оперують фотонами, а не електронами. Перемикач не тільки безпосередньо зберігає енергію, але і не вимагає охолодження, і притому дуже швидко працює: здатний виконувати трильйон операцій в секунду, він в 100-1 000 разів швидше, ніж найпродуктивніші сучасні комерційні транзистори. Результати дослідження, підтриманого російським науковим фондом, опубліковані в середу в науковому журналі nature. 1>«>” новий пристрій надзвичайно енергоефективний завдяки тому, що для його перемикання потрібно всього кілька фотонів», — прокоментував перший автор дослідження, антон заседательов. “насправді, в лабораторіях сколтеха ми домоглися перемикання навіть одним фотоном при кімнатній температурі, – додав професор павлос лагудакіс, який очолює лабораторію гібридної фотоніки в сколтехе. – проте належить пройти довгий шлях від спостереження ефекту в лабораторії до розробки реальних повністю оптичних співпроцесорів».

Оскільки фотон-найдрібніша існуюча в природі частка світла, вчені, по суті, підібралися до межі енергоефективності. Якщо говорити про електричні транзисторах, то більшість з них сьогодні вимагають в десятки разів більше енергії для перемикання, а ті, що досягають порівнянної ефективності — за рахунок здійснення маніпуляцій з поодинокими електронами — працюють набагато повільніше.

Конкуруючі енергозберігаючі електронні транзистори не тільки програють в продуктивності, але і потребують громіздкому охолоджувальному обладнанні, яке, в свою чергу, споживає додаткову енергії і збільшує експлуатаційні витрати. Новий перемикач може працювати при кімнатній температурі і, отже, не схильний до цих проблем.

На додаток до своєї основної функції перемикач може працювати як зв’язуючий пристрою компонент, який передає дані між ними у вигляді оптичних сигналів. Він також може служити підсилювачем, збільшуючи інтенсивність вхідного сигналу до 23 тис. Разів.