Gli scienziati dell’Università di Oxford hanno sviluppato un minuscolo dispositivo su scala nanometrica che può essere programmato utilizzando fotoni o elettroni. Questo dispositivo elettro-ottico costituisce un ponte tra l'informatica elettronica tradizionale e il campo emergente dell'informatica calcolo otticoe in futuro potrebbe portare a processori e memorie più veloci ed efficienti dal punto di vista energetico.
“L’informatica alla velocità della luce era una prospettiva allettante ma sfuggente, ma con questo sviluppo è ora tangibile” Phys.org rapporti. Gli scienziati hanno cercato di utilizzare la luce per trasferire informazioni in modo estremamente veloce dagli anni '50. Tuttavia, esistono limitazioni pratiche su come la luce può essere utilizzata in questo modo, soprattutto quando si tenta di integrarla insieme all'hardware informatico elettronico. Il problema è che i chip elettrici funzionano in modo più efficiente quando sono di piccole dimensioni, ma i chip ottici traggono vantaggio dall’essere più grandi. Questo perché la lunghezza d'onda della luce è maggiore di quella degli elettroni.
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Il nuovo dispositivo utilizza la luce che è stata compressa in piccole dimensioni, in un processo chiamato polaritone plasmonica di superficie. Ciò consente di integrare i chip ottici insieme ai chip elettrici perché ora le dimensioni sono più comparabili. La capacità dei dispositivi di funzionare sia nel dominio elettrico che in quello ottico, senza la necessità di conversione, consente la creazione di doppie funzionalità che possono utilizzare sia fotoni che elettroni in lavorazione.
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"Si tratta di un percorso molto promettente nel campo dell'informatica e soprattutto nei campi in cui è necessaria un'elevata efficienza di elaborazione", ha affermato Nikolaos Farmakidis, studente laureato e co-primo autore. dichiarazione.
Esistono molti potenziali usi di questa tecnologia, ma l’attenzione attuale è rivolta ad applicazioni che richiedono una grande quantità di potenza di elaborazione, come l’intelligenza artificiale. Il nuovo dispositivo può migliorare la tecnologia attuale come il semiconduttore a ossido di metallo complementare (CMOS) fabbricazione di MOSFET, che sono i transistor che costituiscono la base di molti moderni dispositivi digitali circuiti.
Il coautore Nathan Youngblood spiega le potenziali applicazioni del nuovo dispositivo su scala nanometrica: “Ciò include naturalmente l’artificiale applicazioni di intelligence in cui in molte occasioni le esigenze di elaborazione ad alte prestazioni e basso consumo superano di gran lunga le nostre attuali capacità. Si ritiene che l’interfacciamento del calcolo fotonico basato sulla luce con la sua controparte elettrica sia la chiave per il prossimo capitolo delle tecnologie CMOS”.
I risultati sono pubblicati sulla rivista Progressi della scienza.
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