Wetenschappers van de Universiteit van Aalto hebben op licht gebaseerde optische logische poorten ontwikkeld. Chiraal
Logische poorten zijn de basiselementen van digitaalregeling. Elk van deze elementen voert één logische bewerking uit. Traditioneel zijn het elektronische schakelingen die werken door de beweging van de overeenkomstige deeltjes. In een paper gepubliceerd in het tijdschrift Science Advances gebruikten wetenschappers van een Finse universiteit kristallijne materialen om op licht gebaseerde logische poorten te bouwen.
De nieuwe aanpak voorgesteld door de onderzoekers,gebruikt licht als alternatief voor elektronen. Kristallijne materialen zijn gevoelig voor de richting van een circulair gepolariseerde lichtbundel. Met andere woorden, het door het kristal uitgestraalde licht hangt af van de richting van de ingangsbundels.
De logische optische poort is gemaakt van een materiaal dat licht uitzendt met verschillende circulaire polarisatie, afhankelijk van de chiraliteit van de ingangsbundels. Afbeelding: Yi Zhang / Aalto Universiteit
Met behulp van deze eigenschap van kristallen,onderzoekers creëerden de XNOR-poort. Dit is een logisch element dat dient als aanvulling op de XOR-poort. Alle andere logische poorten kunnen worden gemaakt met behulp van lichtfilters of andere optische componenten, zeggen de auteurs van de ontwikkeling.
In een reeks experimenten hebben natuurkundigen dat aangetoondeen optisch apparaat op basis van dergelijke chips kan alle logische elementen bevatten die in serie of parallel kunnen werken. Tegelijkertijd kunnen bestaande elektronische kleppen alleen in sequentiële modus werken.
Gelijktijdige parallelle poortenkan worden gebruikt om complexe multifunctionele logische circuits te bouwen, zeggen de auteurs. Bovendien versnelt de nieuwe aanpak het rekenproces aanzienlijk. Wetenschappers schatten dat optische logische poorten ongeveer een miljoen keer sneller werken dan traditionele tegenhangers. De onderzoekers geloven dat optische technologieën gebaseerd op de chiraliteit (verdraaiing) van licht de basis kunnen worden voor de volgende generatie computers.
Lees verder:
Bestaat wetenschap in extreme omstandigheden? We antwoorden in cijfers
"The Walking Dead" bestond miljoenen jaren geleden: wetenschappers vertelden hoe ze verschenen
Mysterieuze inscripties gevonden op een oud manuscript: ze zijn gemaakt zonder inkt