Самые быстрые логические вентили могут сделать компьютеры в миллион раз быстрее
Уничтожая графен
и золото лазерными импульсами, новые логические вентили работают в миллион раз
быстрее, чем в существующих компьютерах, демонстрируя жизнеспособность
«световолновой электроники».
Логические
элементы принимают два входа, сравнивают их, а затем выводят сигнал на основе
результата. Например, они могут выводить 1, если оба входящих сигнала равны 1
или 0, или если один из них или ни один из них не равен 1, помимо других
«правил». Миллиарды отдельных логических элементов втиснуты в микросхемы для
создания процессоров, памяти и других электронных компонентов.
Логические
вентили не работают мгновенно — при обработке входных данных возникает задержка
порядка наносекунд. Это достаточно быстро для современных компьютеров, но
всегда есть место для улучшения. Новые логические вентили команды из Рочестера обрабатывают
информацию всего за фемтосекунды, что в миллион раз короче, чем наносекунды.
Для достижения таких экстремальных скоростей, команда сделала соединения, состоящие из графеновой проволоки, соединяющей два золотых электрода. Когда графен поражался синхронизированными парами лазерных импульсов, электроны в материале возбуждались, отправляя их в сторону одного из электродов, генерируя электрический ток.
Регулируя фазу
лазерных импульсов, команда смогла генерировать всплеск одного из двух типов
носителей заряда, которые либо складывались, либо компенсировали друг друга —
первый можно считать выходом 1, а второй — 0. Конечным результатом стал
сверхбыстрый логический вентиль, знаменующий собой первое доказательство концепции
пока еще теоретической области световолновой электроники.
«Пройдет очень
много времени, прежде чем эту технику можно будет использовать в компьютерном
чипе, но теперь мы знаем, что световолновая электроника практически возможна»,
— сказал Тобиас Булаки, ведущий исследователь.
Если подобные
световолновые электронные устройства когда-нибудь появятся на рынке, они могут
быть в миллионы раз быстрее, чем современные компьютеры. Сейчас мы измеряем
скорость обработки в гигагерцах (ГГц), но новые логические элементы работают в
масштабе петагерц (PHz). Предыдущие исследования установили это как абсолютный
квантовый предел того, насколько быстрыми могут быть компьютерные системы на
основе света.
Исследование
опубликовано в журнале Nature.
Комментарии:
Техника Lenovo: надежность и долговечность при эксплуатации
Покупка технического устройства - это процесс, в котором важно учитывать различные нюансы, напрямую связанные с базовыми характеристиками приспособления и его функциональностью.
Лучшие модели наушников JBL: обзор и характеристики
JBL наушники широко известны высоким качеством звука и надёжностью, благодаря чему они завоевали доверие различных категорий пользователей — от меломанов до спортсменов.
Причины роста популярности Астрономии и Космоса среди молодого поколения
Астрономия и космос всегда привлекали внимание людей всех возрастов, но особенно ярко эта наука проявляется среди молодого поколения.
e-Learning в цифрах: 6 общих фактов, много данных и прогнозы на ближайшее будущее
e-Learning – это обучение с помощью цифровых технологий (Интернета, электронных устройств и специальных программ). Процесс можно организовать в аудиториях или удалённо, одновременно для целой группы или по гибкому графику для каждого.
Техника Lenovo: надежность и долговечность при эксплуатации
Покупка технического устройства - это процесс, в котором важно учитывать различные нюансы, напрямую связанные с базовыми характеристиками приспособления и его функциональностью.
Лучшие модели наушников JBL: обзор и характеристики
JBL наушники широко известны высоким качеством звука и надёжностью, благодаря чему они завоевали доверие различных категорий пользователей — от меломанов до спортсменов.
e-Learning в цифрах: 6 общих фактов, много данных и прогнозы на ближайшее будущее
e-Learning – это обучение с помощью цифровых технологий (Интернета, электронных устройств и специальных программ). Процесс можно организовать в аудиториях или удалённо, одновременно для целой группы или по гибкому графику для каждого.
Компьютерный чип со встроенной тканью человеческого мозга получает финансирование от военных
В прошлом году ученые из Университета Монаша создали «DishBrain» — полубиологический компьютерный чип, в электродах которого в лаборатории выращено около 800 000 клеток мозга человека и мыши. Демонстрируя что-то вроде разума, он научился играть в пинг-понг за 5 минут.
