Lysbaseret computerhardware, der kan konkurrere med silicium

Et team af forskere ved NTT Corporation har udviklet en måde at bruge lysbaseret computerhardware, der gør det muligt at konkurrere med silicium. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Natur fotonik , gruppen beskriver deres forskning, de enheder, de skabte, og hvor godt de fungerede.

Computerforskere har i nogen tid vidst, at æraen med stigende computerhastighed ved at ændre siliciumbaserede computerdele er ved at være slut. Til det formål, mange har vendt sig til kvantecomputing som en måde at fremskynde computere på - men til dato, sådanne bestræbelser har ikke ført til nyttige maskiner, og der er ingen garanti for, at de nogensinde vil. På grund af det, andre i computerbranchen leder efter andre muligheder, såsom at bruge lys til at flytte data rundt i computere i stedet for elektroner. I øjeblikket, lys bruges generelt kun til at transportere data over lange afstande. I denne nye indsats, forskerne rapporterer, at de har udviklet computerenheder, der delvist er baseret på lys, der udførte såvel som elektronbaseret hardware.

Ideen om kun at bruge lys som datamedium i computerhardware er stadig langt væk - i stedet ingeniører fokuserer på at bruge lys i områder, hvor det virker muligt og elektroner alle andre steder. På grund af at computerenheder skal være i stand til at konvertere mellem de to medier, et problem, der indtil nu har forhindret sådanne enheder i at blive bygget. Tidligere bestræbelser har krævet for meget strøm til at være muligt, og konverteringsprocessen har været for langsom. For at komme uden om begge problemer, forskerne udviklede en ny form for fotonisk krystal, der var i stand til at diffundere lys på en måde, der gjorde det muligt at følge en bestemt vej på forespørgsel og også kunne absorberes, når det skulle bruges til at generere strøm. Krystallen var også i stand til at arbejde omvendt.

Forskerne rapporterer, at de også var i stand til at oprette elektrisk-til-optiske enheder, såvel som optisk-til-elektriske enheder. De brugte derefter de enheder, de byggede til at lave en elektro-optisk modulator, der kørte ved 40 Gbps og brugte kun 42 attojoules pr. De byggede også en fotomodtager, der kørte ved 10 Gbps, som de bemærker, krævede ikke en forstærker. Næste, teamet kombinerede de to enheder for at skabe en transistor.

Teamets arbejde viser, at det er muligt at bygge hybridelektrooptiske enheder, der er i stand til at konkurrere med siliciumbaserede enheder, og måske en dag snart overhaler dem.

© 2019 Science X Network