Nanoskala abacus bruger lyspulser i stedet for træperler til at udføre beregninger

Jagten på at udvikle stadigt hurtigere og mere kraftfulde computere har ført til, at en af ​​de mest rudimentære tællemetoder har fået en make-over fra det 21. århundrede.

Et internationalt forskerteam, herunder professor C. David Wright fra University of Exeter, har udviklet en optisk 'abacus' i nanoskala - som bruger lyssignaler til at udføre regneberegninger.

Den innovative enhed fungerer ved at tælle lysimpulser - meget på samme måde som perler bruges til at tælle, når man bruger en konventionel abacus - inden dataene gemmes.

Denne banebrydende nye teknik kunne bane vejen til ny, mere kraftfulde computere, der kombinerer computer- og lagringsfunktioner i ét element - et skridt væk fra konventionelle computere, der behandler disse to funktioner som separate.

Undersøgelsen er offentliggjort i førende videnskabeligt tidsskrift, Naturkommunikation .

Professor C David Wright, en ekspert i elektronisk teknik og medforfatter af undersøgelsen sagde:"Denne enhed er i stand til at udføre alle de grundlæggende funktioner, du ville forbinde med den traditionelle abacus - tilføjelse, subtraktion, multiplikation og division - hvad mere kan den gøre dette ved hjælp af picosekund (en tusindedel af en milliarddel af et sekund) lysimpulser ".

Hovedforfatter af undersøgelsen, Professor Wolfram Pernice fra Institut for Fysik ved Münster Universitet i Tyskland tilføjede:"I artiklen beskriver vi for første gang realiseringen af ​​en abacus, der fungerer på en rent optisk måde. I stedet for træperler som findes på traditionelle abacuses, vores innovative enhed beregner med lyspulser - og gemmer samtidig resultatet. "

Holdets optiske abacus, som er så lille, at den i det væsentlige er usynlig for det blotte øje, er installeret på en fotonisk mikrochip, der let kan fremstilles.

Indtil nu, det er lykkedes forskerne at beregne med tocifrede tal ved hjælp af to fotoniske faseændringsceller, men udvidelsen til store flercifrede tal indebærer ganske enkelt brugen af ​​flere celler.

"Computing med lys - og ikke med elektroner, som det er tilfældet med traditionelle computere - betyder, at vi kan udvikle meget hurtigere systemer, der kan forbindes ved hjælp af integrerede optiske bølgeledere. "tilføjer medforfatter prof. Harish Bhaskaran fra University of Oxford.