Aalto universiteto mokslininkai sukūrė šviesos pagrindu veikiančius optinius loginius vartus. Chiralinis
Loginiai vartai yra pagrindiniai skaitmeninio elementaischema. Kiekvienas toks elementas atlieka vieną loginę operaciją. Tradiciškai tai yra elektroninės grandinės, kurios veikia dėl atitinkamų dalelių judėjimo. Žurnale „Science Advances“ paskelbtame dokumente Suomijos universiteto mokslininkai naudojo kristalines medžiagas, kad sukurtų šviesos loginius vartus.
Tyrėjų pasiūlytas naujas požiūris,naudoja šviesą kaip elektronų alternatyvą. Kristalinės medžiagos yra jautrios apskrito poliarizuoto šviesos pluošto kryptingumui. Kitaip tariant, kristalo skleidžiama šviesa priklauso nuo įvesties spindulių krypties.
Loginiai optiniai vartai yra pagaminti iš medžiagos, kuri skleidžia šviesą su skirtinga žiedine poliarizacija, priklausomai nuo įvesties pluoštų chiralumo. Vaizdas: Yi Zhang / Aalto universitetas
Naudojant šią kristalų savybę,mokslininkai sukūrė XNOR vartus. Tai loginis elementas, kuris papildo XOR vartus. Visi kiti loginiai vartai gali būti sukurti naudojant šviesos filtrus ar kitus optinius komponentus, teigia kūrimo autoriai.
Atlikdami daugybę eksperimentų, fizikai įrodė, kadtokiais lustais pagrįstas optinis įrenginys gali turėti visus loginius elementus, kurie gali veikti nuosekliai arba lygiagrečiai. Tuo pačiu metu esami elektroniniai vožtuvai gali veikti tik nuosekliu režimu.
Vienalaikiai lygiagretūs vartaiAutoriai teigia, kad jie gali būti naudojami sudėtingoms daugiafunkcioms loginėms grandinėms kurti. Be to, naujas metodas žymiai pagreitina skaičiavimo procesą. Mokslininkai apskaičiavo, kad optiniai loginiai vartai veikia maždaug milijoną kartų greičiau nei tradiciniai analogai. Tyrėjai mano, kad optinės technologijos, pagrįstos šviesos chiralumu (sukimu), gali tapti naujos kartos kompiuterių pagrindu.
Skaityti daugiau:
Ar mokslas egzistuoja ekstremaliomis sąlygomis? Atsakome skaičiais
„Vaikštantys numirėliai“ egzistavo prieš milijonus metų: mokslininkai papasakojo, kaip jie atsirado
Senoviniame rankraštyje rasti paslaptingi užrašai: jie padaryti be rašalo