Команда инженеров из корпорации NTT разработала компьютерное оборудование, в котором для перемещения данных используется свет, а не электроны. По эффективности такие устройства конкурируют с кремниевыми, а в будущем смогут превзойти их по производительности.
Рост скорости работы компьютеров за счет модификации полупроводниковых компонентов регулярно замедляются. Поэтому исследователи уже давно ищут альтернативные способы развития технологии. Многие делают ставку на квантовые вычисления, но до сих пор нет достаточно мощного оборудования и гарантий, что оно когда-нибудь появятся. Другим вариантом является использование фотонов в качестве основного переносчика информации внутри устройств вместо электронов.
Сейчас свет обычно используют для передачи данных на большие расстояния. Однако инженеры NTT разработали вычислительные устройства, которые способны эффективно конвертировать различные виды энергии и использовать свет в тех областях, где это представляется возможным.
Ранее такое оборудование потребляло слишком много энергии и процесс преобразования был слишком медленным. Поэтому для решения этих проблем исследователи изобрели новый тип фотонного кристалла, который способен рассеивать свет таким образом, чтобы он мог следовать по назначенному пути по требованию, и при необходимости поглощаться для генерации тока. Кристалл также может работать в обратном направлении.
Это позволило инженерам разработать электрооптические и оптико-электронные устройства, которые они использовали для создания электрооптического модулятора, работающего со скоростью 40 Гбит/с и потребляющего всего 42 аттджоуля на бит. Они также создали фотоприемник со скоростью 10 Гбит/с, не требующий усилителя. Затем команда объединила два устройства для создания транзистора.
Хотя специалистам из NTT пока не удалось изготовить полностью световой компьютер, но по их словам даже гибридное электрооптическое оборудование вскоре сможет превзойти кремниевые чипы.
Ранее мы сообщали о разработке гарвардских ученых, создавших чип для светового программирования.
текст: Илья Бауэр, фото: Unsplash