Calculatorul viitorului este aici: lumina poate fi procesată ca sunet

Calculatorul viitorului este aici: lumina poate fi procesată ca sunet
16:00 07.03.2018

Anul trecut, oamenii de știință au făcut un pas important spre crearea următoarei generații de calculatoare. Au stocat informația bazată pe lumină sub formă de undă sonoră pe un cip de calculator.

În timp ce ți se pare puțin ciudat, această conversie este critică dacă dorim vreodată să trecem de la calculatoarele electronice curente, ineficiente, la calculatoarele bazate pe lumină, care transferă date la viteza luminii.

Computerele pe bază de lumină sau fotonice au potențialul de a rula informații de cel puțin 20 de ori mai repede decât laptopul. Asta pentru că ele, teoretic, ar procesa date sub formă de fotoni în loc de electroni.

Încă e la nivel teoretic, pentru că în ciuda unor companii ca IBM și Intel care urmăresc calculul bazat pe lumină, tranziția este mai ușor de zis decât de făcut. Codificarea informațiilor în fotoni este destul de ușoară. Deja facem asta când trimitem informații prin fibră optică.

Însă găsirea unei modalități pentru ca un cip de computer să poată prelua și procesa informațiile stocate în fotoni este destul de complicată. Acesta este motivul pentru care informațiile bazate pe lumină, care zboară prin cablurile de internet, sunt, în prezent, transformate în electroni lenți. Dar o alternativă mai bună ar fi încetinirea luminii și transformarea acesteia în sunet.

Exact asta au făcut cercetătorii de la Universitatea din Sydney. Asta înseamnă că noile calculatoare ar putea avea avantajele datelor furnizate de lumină – viteze mari, căldură cauzată de rezistența electronică și nicio interferență de la radiațiile electromagnetice.

„Ca noile calculatoare bazate pe lumină să devină o realitate comercială, datele fotonice ale cipului trebuie să fie încetinite, astfel încât acestea să poată fi procesate, dirijate, stocate și accesate”, spune Moritz Merklein, unul dintre cercetătorii echipei.

„Este un pas important în domeniul prelucrării informației optice. Acest concept îndeplinește toate cerințele pentru sistemele de comunicații optice de generație curentă și viitoare”, notează echipa.

Cercetătorii au făcut acest lucru dezvoltând un sistem de memorie care transferă cu acuratețe undele sonore și cele luminoase pe un microcip fotonic – tipul de cip care va fi utilizat în calculatoarele bazate pe lumină.

Prima dată, informațiile fotonice intră în cip ca un puls de lumină (galbenă), unde interacționează cu un impuls „de scriere” (albastru), producând un val acustic care stochează datele.

Un alt puls de lumină, numit pulsul „citit” (albastru), accesează apoi date de sunet și transmite încă o dată lumină (galben).

În timp ce lumina neschimbată va trece prin cip în 2 până la 3 nanosecunde, o dată stocată ca undă sonoră, informațiile pot rămâne pe cip timp de până la 10 nanosecunde. Faptul că echipa a reușit să transforme lumina în unde de sunet nu numai că a încetinit, dar a făcut și recuperarea datelor mai exactă.

Și, spre deosebire de încercările anterioare, sistemul funcționa pe o lățime de bandă largă.