Sprawdź jaki laptop Intel Evo jest najlepszy dla Ciebie Więcej
Technologie

Ta technologia pozwoli budować 100 000 razy szybsze komputery

MH
Marcin Hołowacz
10

Międzynarodowy zespół naukowy zademonstrował metodę opartą na impulsach laserowych, która w przyszłości mogłaby umożliwić budowanie niezwykle szybkich komputerów – nawet 100 000 razy szybszych od naszych współczesnych maszyn.

Femtosekundowe impulsy

Femtosekunda to biliardowa część sekundy. Niezwykle krótkie impulsy światła trwające femtosekundy, mogą służyć do poruszania elektronów szybciej i efektywniej. Elektrony poruszające się w półprzewodniku co jakiś czas uderzają w inne elektrony, uwalniając wtedy energię w postaci ciepła. Jak tłumaczą autorzy artykułu opublikowanego na stronie Uniwersytetu Michigan: Podczas gdy samochód jadący z dużą prędkością sprawia, iż prawdopodobieństwo tego, że jego kierowca w coś uderzy jest wyższe, to wysoka prędkość nadana elektronowi może sprawić, że czas jego podróży będzie tak krótki, iż będzie to statystycznie mało prawdopodobne aby w coś uderzył. Ma to być zaletą koncepcji określanej jako "lightwave electronics", wykorzystującej super szybkie impulsy laserowe do wprawiania elektronów w ruch.

W ciągu ostatnich kilku lat, my i inne zespoły dokonaliśmy odkrycia, że oscylujące pole elektryczne super krótkich impulsów lasera może powodować ruch elektronów tam i z powrotem w ciałach stałych. Wszyscy byli podekscytowani, ponieważ istnieje możliwość wykorzystania tej zasady, aby w przyszłości konstruować komputery o częstotliwości cyklu zegarowego nawet sto tysięcy razy szybszej niż we współczesnej elektronice – mówi Rupert Huber z Uniwersytetu w Regensburgu.

Prace prowadzone przez naukowców pozwoliły na spowodowanie ruchu elektronów wewnątrz kryształu będącego półprzewodnikiem, wykorzystując do tego fale terahercowe (terahertz radiation), będące częścią promieniowania elektromagnetycznego z zakresu dalekiej podczerwieni.

Naukowcy świecą impulsami lasera trwającymi mniej niż 100 femtosekund, w kryształowy półprzewodnik.  Za każdym razem gdy dochodzi do emisji impulsu, elektrony przechodzą na wyższy poziom energetyczny i uzyskują wolność do poruszania się. Zmiana orientacji lasera pozwalała kontrolować kierunek ruchu elektronów.

Komputery kwantowe

Pracownicy naukowi są podekscytowani potencjalnymi zastosowaniami w komputerach kwantowych. Można by wykorzystywać elektrony w stanie wzbudzonym jako bity kwantowe. W przeciwieństwie do standardowych bitów - mogących być jedynie w stanie 1 lub 0 – kubity mogą znajdować się w stanie 1, 0 oraz w dowolnej superpozycji tych wartości. Stanowi to o wyjątkowości komputerów kwantowych, wykorzystujących zjawiska występujące w mechanice kwantowej.

Przykładowo, udało nam się wystrzelić pojedynczy elektron za pośrednictwem dwóch równoczesnych ścieżek, co klasycznie nie jest czymś wykonalnym. To świat kwantowy, dzieją się dziwne rzeczy – mówi Mackillo Kira z Uniwersytetu w Michigan.

Miło słyszeć o odkryciach potencjalnie prowadzących do możliwości budowania super szybkich komputerów kwantowych. Wszystko o czym mówią naukowcy prowadzący te badania może się wydawać odrealnione, a czasem nawet ciężkie do wyobrażenia, ale na szczęście jest jeszcze sporo czasu na zgłębianie wiedzy związanej z wynikami ich pracy. Zanim ich odkrycia zostaną faktycznie wykorzystywane, na pewno musi upłynąć jeszcze sporo czasu (w trakcie którego na pewno nie będą próżnować).

Źródło 1, 2, 3

Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu

Więcej na tematy:

technologiakomputery