أول معالج للمعلومات الضوئية فائق السرعة في العالم

الحوسبة الضوئية
الحوسبة الضوئية

اكتشف باحثون في جامعة أكسفورد طريقة تستخدم استقطاب الضوء لزيادة كثافة تخزين المعلومات وأداء الحوسبة باستخدام الأسلاك النانوية ، وفقًا لورقة نُشرت في 15 يونيو في Science Advances.

أطوال موجية مختلفة من الضوء لا تتفاعل مع بعضها البعض. هذه ميزة قابلة للاستغلال تستخدمها الألياف الضوئية لنقل تدفقات البيانات المتوازية. لا تتفاعل استقطابات الضوء المختلفة مع بعضها البعض بنفس الطريقة. يمكن أن يعمل كل استقطاب كقناة معلومات خاصة به ، مما يسمح بتخزين المزيد من البيانات في قنوات متعددة وزيادة كبيرة في كثافة المعلومات.

قال جون سانغ لي من جامعة أكسفورد: "إن ميزة الضوئيات على الإلكترونيات هي أن الضوء ، كما نعلم جميعًا ، أسرع وأكثر فائدة في نطاقات التردد العريضة. في النهاية ، كان هدفنا هو الاستفادة الكاملة من الضوئيات باستخدام مواد قابلة للضبط لتمكين معالجة البيانات بشكل أسرع وأكثر كثافة ".

بالتعاون مع البروفيسور سي. ديفيد رايت من جامعة إكستر ، طور فريق البحث سلك نانوي HAD (هجين - نشط - عازل). كانت التقنية هي استخدام مادة زجاجية هجينة تعرض خصائص مادة قابلة للتحويل عند إضاءة النبضات الضوئية. أظهر كل سلك نانوي استجابات انتقائية لاتجاه استقطاب معين ، بحيث يمكن معالجة المعلومات في وقت واحد باستخدام استقطابات متعددة في اتجاهات مختلفة.

أول معالج للمعلومات الضوئية فائق السرعة في العالم
أسلاك نانوية هجينة يمكنها تبديل الأجهزة بشكل انتقائي اعتمادًا على الاستقطاب. الاعتمادات: جون سانغ لي ، قسم المواد ، جامعة أكسفورد

باستخدام هذا المفهوم ، طور الباحثون أول معالج حوسبة ضوئية يستخدم استقطابات الضوء.

مقارنةً بالرقائق الإلكترونية النموذجية ، تستخدم الحوسبة الضوئية عدة قنوات استقطاب لزيادة الكثافة الحسابية بعدة أوامر من حيث الحجم. نظرًا لاستبدال هذه الأسلاك النانوية بنبضات ضوئية نانوثانية ، تكون معدلات الحساب أسرع.

كانت الطريقة المسماة "قانون مور" طريقة مستخدمة لتعظيم كثافة الحوسبة منذ إنشاء أول دائرة متكاملة في عام 1958. ومع ذلك ، يتطلب الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي أجهزة متخصصة بدأت في دفع حدود الأنظمة التقليدية. القضية الأكثر إلحاحًا في هذا المجال من هندسة الكمبيوتر هي "كيف يمكننا حزم المزيد من القدرات في ترانزستور واحد؟" كان.

يعمل مختبر البروفيسور هاريش بهاسكاران في قسم المواد بجامعة أكسفورد على استكشاف استخدام الضوء كوسيط حسابي لأكثر من عقد من الزمان.

قال رئيس المشروع البروفيسور بهاسكاران: "هذه مجرد بداية لما نريد رؤيته في المستقبل.

إن استخدام كل درجات الحرية التي يوفرها الضوء ، بما في ذلك الاستقطاب ، هي طريقة هدفنا لتحقيق التوازي بشكل كبير في معالجة المعلومات. إنه بالتأكيد بحث مبكر ، لكن هذه أفكار رائعة حقًا تجمع بين الإلكترونيات والمواد غير الخطية والحسابات. هناك العديد من الفرص المثيرة للعمل عليها ، وهو أمر جيد دائمًا ".

المصدر: phys.org

Günceleme: 17/06/2022 20:07

إعلانات مماثلة

كن أول من يعلق

Yorumunuz