Pirmą kartą mokslininkai sukūrė medžiagą, kuri gali perduoti ir saugoti informaciją kompiuteriuose, naudodama ne elektronus, o fotonus.
Tyrėjams pavyko įveikti svarbią optinių kompiuterių, apdorojančių duomenis šviesos greičiu, kūrimo kliūtį.
Dabartiniuose kompiuteriuose informacijos apdorojimui naudojami elektronai. Šie duomenys mikroprocesoriuose ir atminties įtaisuose juda nanovielutėmis.
Bet nors ši technologija mums atrodo esanti labai maža, ji tebėra daug didesnė, nei reikia, o Muro dėsnio dienos baigiasi, kadangi fiziškai nebegalime dar labiau sumažinti komponentų, o tai reiškia, kad negalime pagaminti daug greitesnių kompiuterių, nei dabar turimi.
Daugelio fizikų siekiamas tikslas yra optiniai kompiuteriai, apdorojantys informaciją šviesos dalelėmis, fotonais, o ne elektronais.
Taip internete dabar perduodama informacija, bet su kompiuteriais to padaryti dar nepavyko, nes mokslininkai dar nebuvo sukūrę medžiagos, galinčios tuos optinius duomenis pernešti kompiuteryje. Dabar tai pasikeitė
„Iššūkis yra surasti medžiagą, galinčių efektyviai naudoti ir kontroliuoti šviesą informacijos perdavimui kompiuteryje,” – sakė projekto vadovas fizikas dr. Ričardas Karis (Richard Curry) dirbantis Jungtinės Karalystės Surėjaus universiteto Modernių technologijų institute. „Panašiai, kaip tinkluose šviesa naudojama informacijos pernešimui, norime šviesą panaudoti šviesą informacijos pernešimui ir apdorojimui.”
R. Kario komanda sugebėjo modifikuoti tam tikrą stiklo rūšį, chalkogenidą – kuris jau naudodamas tokiuose optiniuose prietaisuose, kaip CD ir DVD – kad jis galėtų būti naudojamas drauge su esamomis sistemomis.
Chalkogenidai turi naudingų savybių – pavyzdžiui, jie praleidžia gan platų šviesos spektrą. Bet deja, paprastai jie gali perduoti tik teigiamą krūvį, tai vadinama p-tipo laidumu. Tai reiškia, kad anksčiau jie buvo visiškai nesuderinami su jokia egzistuojančia kompiuterine technologija.
„Mokslininkai nesėkmingai bandė tai įgyvendinti ilgus dešimtmečius”, – sakė R. Karis, „bet dabar parodėme, kaip plačiai naudojamas stiklas gali būti pakeistas taip, kad praleistų neigiamus elektronus, taip pat ir teigiamus krūvius, ir būtų sukurti vadinamieji „pn-jungties“ įrenginiai.”
Pn-jungtis rodo ir teigiamo ir neigiamo laidumo sąveiką, ir tai reiškia, kad dabar mokslininkai galės naudoti šią medžiagą kompiuterių spartinimui.
Chalkogenidų potencialą mokslininkai atskleidė, į stiklą pridėdami bismuto. Tai reiškia, kad jiems pavyko sukurti naudingą optinę medžiagą be absurdiškai aukštų temperatūrų, bei be daugybės papildomų agentų – praeityje chalkogenidai dėl to tapo nesuderinami su dabartine kompiuterine technologija. Tyrimo rezultatus skelbia Nature Communications.
„Tai turėtų leisti medžiagai būti šviesos šaltiniu, šviesos nukreipikliu ir šviesos jutikliu – kažkuo, kas gali pernešti ir interpretuoti optinę informaciją. Tai atlikdama, ji gali transformuoti ateities kompiuterius, ir apdoroti informaciją daug sparčiau”, – sakė R. Karis.
Jie jau naudoja šį stiklą naujos kompiuterinės atminties – CRAM – kūrimui, o kitas žingsnis bus visiškai optinio kompiuterio kūrimas iš šios medžiagos.
Jie tikisi tai pasiekti jau per artimiausius 10 metų.
Nors tai gal ir neatrodo kaip kažkas labai jaudinančio, pamąstykite apie tai, kad dabar po pasaulį zujanti daugybė informacijos, pasiekusi kompiuterius, turi būti absurdiškai sulėtinta, kad galėtume ją išvysti. Bet po dešimtmečio turėsime kompiuterius, nevaržomus lėtų elektronų ir galinčius perduoti informaciją šviesos greičiu.
Išties negalime sulaukti.
