'แสงหมุน' สามารถเพิ่มความเร็วคอมพิวเตอร์ล้านเท่า

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Aalto ได้พัฒนาประตูตรรกะเชิงแสงที่ใช้แสง ชิราล

องค์ประกอบที่สร้างขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์ทำงานเร็วกว่าคอมพิวเตอร์ทั่วไปเกือบล้านเท่า ทำให้การประมวลผลข้อมูลรวดเร็วเป็นพิเศษ

ลอจิกเกตเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของดิจิทัลโครงการ แต่ละองค์ประกอบดังกล่าวดำเนินการทางตรรกะอย่างใดอย่างหนึ่ง ตามเนื้อผ้ามันเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ทำงานเนื่องจากการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่สอดคล้องกัน ในบทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Science Advances นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยฟินแลนด์ใช้วัสดุผลึกเพื่อสร้างลอจิกเกตที่ใช้แสง

แนวทางใหม่ที่เสนอโดยนักวิจัยใช้แสงแทนอิเล็กตรอน วัสดุที่เป็นผลึกจะไวต่อทิศทางของลำแสงโพลาไรซ์แบบวงกลม กล่าวอีกนัยหนึ่ง แสงที่เปล่งออกมาจากคริสตัลจะขึ้นอยู่กับทิศทางของลำแสงอินพุต

ประตูออปติคัลแบบลอจิกทำจากวัสดุที่ปล่อยแสงด้วยโพลาไรเซชันแบบวงกลมที่แตกต่างกัน โดยขึ้นอยู่กับ chirality ของลำแสงอินพุต ภาพ: Yi Zhang / Aalto University

การใช้คุณสมบัตินี้ของคริสตัลนักวิจัยสร้างประตู XNOR นี่คือองค์ประกอบเชิงตรรกะที่ทำหน้าที่เป็นส่วนเสริมของเกท XOR ลอจิกเกตอื่นๆ ทั้งหมดสามารถสร้างขึ้นได้โดยใช้ตัวกรองแสงหรือส่วนประกอบออปติกอื่นๆ ผู้เขียนของการพัฒนากล่าว

ในการทดลองหลายชุด นักฟิสิกส์ได้แสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์ออปติกที่ใช้ชิปดังกล่าวอาจมีองค์ประกอบลอจิกทั้งหมดที่สามารถทำงานแบบอนุกรมหรือแบบขนาน ในเวลาเดียวกัน วาล์วอิเล็กทรอนิกส์ที่มีอยู่สามารถทำงานได้ในโหมดซีเควนเชียลเท่านั้น

ประตูขนานพร้อมกันสามารถใช้สร้างวงจรตรรกะมัลติฟังก์ชั่นที่ซับซ้อนได้ ผู้เขียนกล่าว นอกจากนี้ วิธีการใหม่ยังช่วยให้กระบวนการคำนวณเร็วขึ้นอย่างมาก นักวิทยาศาสตร์ประเมินว่าออปติคอลลอจิกเกตทำงานได้เร็วกว่าแบบทั่วไปประมาณล้านเท่า นักวิจัยเชื่อว่าเทคโนโลยีออปติคัลที่อาศัยการบิดตัวของแสงสามารถกลายเป็นพื้นฐานสำหรับคอมพิวเตอร์รุ่นต่อไปได้

อ่านเพิ่มเติม:

วิทยาศาสตร์มีอยู่ในสภาวะที่รุนแรงหรือไม่? เราตอบเป็นตัวเลข

"The Walking Dead" มีอยู่เมื่อหลายล้านปีก่อน: นักวิทยาศาสตร์บอกว่าพวกเขาปรากฏตัวอย่างไร

จารึกลึกลับที่พบในต้นฉบับโบราณ: พวกเขาทำโดยไม่ใช้หมึก