Forskere ved Aalto-universitetet har utviklet lysbaserte optiske logiske porter. Chiral
Logiske porter er de grunnleggende elementene i digitalordningen. Hvert slikt element utfører en logisk operasjon. Tradisjonelt er de elektroniske kretser som fungerer på grunn av bevegelsen til de tilsvarende partiklene. I en artikkel publisert i tidsskriftet Science Advances brukte forskere ved et finsk universitet krystallinske materialer for å bygge lysbaserte logiske porter.
Den nye tilnærmingen foreslått av forskerne,bruker lys som et alternativ til elektroner. Krystallinske materialer er følsomme for retningen til en sirkulært polarisert lysstråle. Med andre ord avhenger lyset som sendes ut av krystallen av retningen til inngangsstrålene.
Den logiske optiske porten er laget av et materiale som sender ut lys med forskjellig sirkulær polarisering avhengig av kiraliteten til inngangsstrålene. Bilde: Yi Zhang / Aalto University
Ved å bruke denne funksjonen til krystaller,forskere opprettet XNOR-porten. Dette er et logisk element som fungerer som komplementet til XOR-porten. Alle andre logiske porter kan lages ved hjelp av lysfiltre eller andre optiske komponenter, sier forfatterne av utviklingen.
I en serie eksperimenter har fysikere vist deten optisk enhet basert på slike brikker kan inneholde alle logiske elementer som kan operere i serie eller parallelt. Samtidig kan eksisterende elektroniske ventiler bare fungere i sekvensiell modus.
Samtidige parallelle porterkan brukes til å bygge komplekse multifunksjonelle logiske kretser, sier forfatterne. I tillegg øker den nye tilnærmingen betydelig hastighet på beregningsprosessen. Forskere anslår at optiske logiske porter fungerer omtrent en million ganger raskere enn tradisjonelle motparter. Forskerne mener at optiske teknologier basert på lysets kiralitet (vridning) kan bli grunnlaget for neste generasjon datamaskiner.
Les mer:
Finnes vitenskap under ekstreme forhold? Vi svarer i tall
"The Walking Dead" eksisterte for millioner av år siden: forskere fortalte hvordan de dukket opp
Mystiske inskripsjoner funnet på et gammelt manuskript: de ble laget uten blekk