อุปกรณ์ระดับนาโนอิเล็กโทรออปติคอลใหม่อาจนำไปสู่โปรเซสเซอร์ที่เร็วขึ้น

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ดได้พัฒนาอุปกรณ์ระดับนาโนขนาดเล็กที่สามารถตั้งโปรแกรมโดยใช้โฟตอนหรืออิเล็กตรอนก็ได้ อุปกรณ์อิเล็กโทรออปติคอลนี้เป็นสะพานเชื่อมระหว่างคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์แบบดั้งเดิมกับสาขาที่กำลังเกิดใหม่ คอมพิวเตอร์ออปติคัลและอาจนำไปสู่โปรเซสเซอร์และหน่วยความจำที่เร็วขึ้นและประหยัดพลังงานมากขึ้นในอนาคต

“การคำนวณด้วยความเร็วแสงเป็นโอกาสที่น่าหลงใหลแต่ยากจะเข้าใจ แต่ด้วยการพัฒนานี้ ตอนนี้มันอยู่ใกล้กันที่จับต้องได้” Phys.org รายงาน นักวิทยาศาสตร์พยายามใช้แสงเพื่อถ่ายโอนข้อมูลอย่างรวดเร็ว ตั้งแต่ปี 1950. อย่างไรก็ตาม มีข้อจำกัดในทางปฏิบัติเกี่ยวกับวิธีการใช้แสงในลักษณะนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพยายามรวมแสงเข้ากับฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ ปัญหาคือชิปไฟฟ้าจะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุดเมื่อชิปมีขนาดเล็ก แต่ชิปออปติคอลจะได้ประโยชน์จากการที่ชิปมีขนาดใหญ่ขึ้น เนื่องจากความยาวคลื่นของแสงมากกว่าความยาวคลื่นของอิเล็กตรอน

อุปกรณ์ใหม่นี้ใช้แสงที่ถูกบีบอัดให้มีขนาดเล็ก ในกระบวนการที่เรียกว่าโพลาไรตอนพลาสโมนบนพื้นผิว ซึ่งช่วยให้สามารถรวมชิปออปติคัลเข้ากับชิปไฟฟ้าได้ เนื่องจากขณะนี้ขนาดสามารถเทียบเคียงได้มากขึ้น ความสามารถของอุปกรณ์ในการทำงานทั้งในด้านไฟฟ้าและเชิงแสงโดยไม่จำเป็น การแปลงช่วยให้สามารถสร้างฟังก์ชันคู่ที่สามารถใช้ทั้งโฟตอนและอิเล็กตรอนได้ กำลังประมวลผล.

“นี่เป็นเส้นทางที่สดใสมากในด้านการคำนวณและโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสาขาที่ต้องการประสิทธิภาพการประมวลผลสูง” Nikolaos Farmakidis นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาและผู้เขียนร่วมกล่าวใน คำแถลง.

มีการใช้เทคโนโลยีนี้ที่เป็นไปได้หลายอย่าง แต่ปัจจุบันมุ่งเน้นไปที่แอปพลิเคชันที่ต้องใช้พลังการประมวลผลจำนวนมาก เช่น ปัญญาประดิษฐ์ อุปกรณ์ใหม่นี้สามารถปรับปรุงเทคโนโลยีปัจจุบันได้ เช่น Complementary Metal-Oxide-Semiconductor (CMOS) การประดิษฐ์ MOSFET ซึ่งเป็นทรานซิสเตอร์ที่เป็นพื้นฐานของดิจิตอลสมัยใหม่หลายชนิด วงจร

ผู้ร่วมเขียน Nathan Youngblood อธิบายถึงการใช้งานที่เป็นไปได้สำหรับอุปกรณ์ระดับนาโนใหม่ว่า "ซึ่งรวมถึงการประดิษฐ์ด้วย แอปพลิเคชันอัจฉริยะซึ่งในหลายครั้งความต้องการการประมวลผลประสิทธิภาพสูงและใช้พลังงานต่ำมีมากกว่าปัจจุบันของเรามาก ความสามารถ เป็นที่เชื่อกันว่าการเชื่อมต่อการประมวลผลโฟโตนิกที่ใช้แสงเข้ากับอุปกรณ์ไฟฟ้าเป็นกุญแจสำคัญในบทต่อไปของเทคโนโลยี CMOS”

ผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์.

คำแนะนำของบรรณาธิการ

• โปรเซสเซอร์ Ryzen 6000 ของ AMD อาจเปิดตัวในปี 2565 โดยที่ฟีเจอร์หลักขาดหายไป
• อุปกรณ์ที่ยืดหยุ่นและซ่อมแซมตัวเองได้และรีไซเคิลได้อาจเป็นอนาคตของอุปกรณ์สวมใส่ได้

อัพเกรดไลฟ์สไตล์ของคุณDigital Trends ช่วยให้ผู้อ่านติดตามโลกแห่งเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็วด้วยข่าวสารล่าสุด รีวิวผลิตภัณฑ์สนุกๆ บทบรรณาธิการที่เจาะลึก และการแอบดูที่ไม่ซ้ำใคร