قام العلماء في جامعة آلتو بتطوير بوابات منطقية بصرية تعتمد على الضوء. غير متناظر
البوابات المنطقية هي العناصر الأساسية للرقميةمخطط. كل عنصر من هذا القبيل يؤدي عملية منطقية واحدة. تقليديا ، هي دوائر إلكترونية تعمل بسبب حركة الجسيمات المقابلة. في ورقة بحثية نُشرت في مجلة Science Advances ، استخدم العلماء في إحدى الجامعات الفنلندية مواد بلورية لبناء بوابات منطقية تعتمد على الضوء.
النهج الجديد الذي اقترحه الباحثون ،يستخدم الضوء كبديل للإلكترونات. المواد البلورية حساسة لاتجاه شعاع الضوء المستقطب دائريًا. بمعنى آخر ، يعتمد الضوء المنبعث من البلورة على اتجاه حزم الإدخال.
تتكون البوابة الضوئية المنطقية من مادة تصدر ضوءًا باستقطاب دائري مختلف اعتمادًا على تماثل الحزم الداخلة. الصورة: يي تشانغ / جامعة آلتو
باستخدام ميزة البلورات هذه ،أنشأ الباحثون بوابة XNOR. هذا عنصر منطقي يعمل كمكمل لبوابة XOR. يمكن إنشاء جميع البوابات المنطقية الأخرى باستخدام مرشحات الضوء أو المكونات البصرية الأخرى ، كما يقول مؤلفو التطوير.
في سلسلة من التجارب ، أظهر الفيزيائيون ذلكقد يحتوي الجهاز البصري الذي يعتمد على هذه الرقائق على جميع العناصر المنطقية التي يمكن أن تعمل في سلسلة أو على التوازي. في الوقت نفسه ، لا يمكن للصمامات الإلكترونية الموجودة العمل إلا في الوضع التسلسلي.
بوابات موازية متزامنةيمكن استخدامها لبناء دوائر منطقية معقدة متعددة الوظائف ، كما يقول المؤلفون. بالإضافة إلى ذلك ، يعمل النهج الجديد على تسريع عملية الحساب بشكل كبير. يقدر العلماء أن البوابات المنطقية الضوئية تعمل أسرع بنحو مليون مرة من نظيراتها التقليدية. يعتقد الباحثون أن التقنيات الضوئية القائمة على التواء (التواء) للضوء يمكن أن تصبح أساسًا للجيل القادم من أجهزة الكمبيوتر.
قراءة المزيد:
هل العلم موجود في ظروف قاسية؟ نجيب بالأرقام
كان فيلم "The Walking Dead" موجودًا منذ ملايين السنين: أخبر العلماء كيف ظهروا
تم العثور على نقوش غامضة على مخطوطة قديمة: كانت مصنوعة بدون حبر