アアルト大学の科学者は、光ベースの光論理ゲートを開発しました。キラル
論理ゲートはデジタルの基本要素です図式。このような各要素は、1 つの論理演算を実行します。伝統的に、それらは対応する粒子の動きによって機能する電子回路です。 Science Advances 誌に掲載された論文では、フィンランドの大学の科学者が結晶材料を使用して光ベースの論理ゲートを構築しました。
研究者が提案した新しいアプローチは、電子の代わりに光を利用します。結晶材料は、円偏光ビームの方向性に敏感です。言い換えれば、結晶から放射される光は、入力ビームの方向に依存します。
論理光ゲートは、入力ビームのカイラリティに応じて異なる円偏光で光を放出する材料でできています。画像: Yi Zhang / アールト大学
この結晶の特徴を利用して、研究者は XNOR ゲートを作成しました。これは、XOR ゲートの補数として機能する論理要素です。他のすべての論理ゲートは、光フィルターまたはその他の光学部品を使用して作成できると、開発の著者は述べています。
一連の実験で、物理学者は次のことを示しました。そのようなチップに基づく光デバイスは、直列または並列で動作できるすべての論理要素を含むことができます。同時に、既存の電子バルブはシーケンシャル モードでしか動作しません。
同時並行ゲート複雑な多機能論理回路を構築するために使用することができます、と著者は言います。さらに、新しいアプローチにより、計算プロセスが大幅に高速化されます。科学者は、光論理ゲートが従来のゲートよりも約 100 万倍高速に動作すると推定しています。研究者たちは、光のカイラリティ (ねじれ) に基づく光学技術が、次世代のコンピューターの基礎になると考えています。
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