Учени от университета Аалто са разработили базирани на светлина оптични логически порти. Хирална
Логическите порти са основните елементи на цифровотосхема. Всеки такъв елемент изпълнява една логическа операция. Традиционно те са електронни схеми, които работят благодарение на движението на съответните частици. В статия, публикувана в списание Science Advances, учени от финландски университет са използвали кристални материали за изграждане на базирани на светлина логически порти.
Новият подход, предложен от изследователите,използва светлината като алтернатива на електроните. Кристалните материали са чувствителни към посоката на кръгово поляризиран светлинен лъч. С други думи, светлината, излъчвана от кристала, зависи от посоката на входните лъчи.
Логическият оптичен гейт е направен от материал, който излъчва светлина с различна кръгова поляризация в зависимост от хиралността на входните лъчи. Изображение: Yi Zhang / Университет Аалто
Използвайки тази характеристика на кристалите,изследователи създадоха портата XNOR. Това е логически елемент, който служи като допълнение към портата XOR. Всички други логически портове могат да бъдат създадени с помощта на светлинни филтри или други оптични компоненти, казват авторите на разработката.
В серия от експерименти физиците са показали, че единоптично устройство, базирано на такива чипове, може да съдържа всички логически елементи, които могат да работят последователно или паралелно. В същото време съществуващите електронни клапани могат да работят само в последователен режим.
Едновременни паралелни вратиможе да се използва за изграждане на сложни многофункционални логически схеми, казват авторите. В допълнение, новият подход значително ускорява процеса на изчисление. Учените изчисляват, че оптичните логически портове работят около милион пъти по-бързо от традиционните аналози. Изследователите вярват, че оптичните технологии, базирани на хиралността (усукването) на светлината, могат да станат основа за следващото поколение компютри.
Прочетете още:
Съществува ли науката в екстремни условия? Отговаряме в цифри
„Живите мъртви“ са съществували преди милиони години: учени разказаха как са се появили
Мистериозни надписи, открити върху древен ръкопис: направени са без мастило