Ученые Сиднейского университета создали компьютерный чип, который преобразует информацию, закодированную в световых волнах, в звуковые волны – и обратно. Предполагается, что эту технологию можно будет использовать в оптических компьютерах – машинах, использующих для переноса информации фотоны вместо электронов. Исследование опубликовали в журнале Nature Communications.
Что такое оптические компьютеры
Это гипотетические устройства, над созданием которых работают ученые по всему миру и такие лидеры IT-отрасли, как IBM и Intel. Сейчас свет для передачи данных уже используют в оптоволоконных сетях. Однако внутри привычных нам компьютеров информация передается с помощью электронов: при этом выделяется тепло из-за электрического сопротивления, а также создаются электромагнитные помехи.
Фотоны, которые движутся со скоростью света, лишены всех этих недостатков. По оценкам, оптические системы будут работать в 20 раз быстрее, чем традиционные. Однако скорость фотонов является и их проблемой – извлекать и обрабатывать информацию, которая движется так быстро, очень сложно.
«Чтобы компьютеры на основе света стали коммерческой реальностью, фотонные данные на чипе нужно замедлять, чтобы их можно было обрабатывать, маршрутизировать, хранить и получать к ним доступ», – пояснил один из авторов изобретения Мориц Меркляйн.
Что сделали ученые
Австралийские исследователи создали оптический микрочип, на котором информация в виде света трансформируется в звук и замедляется. «Информация в нашем чипе в акустической форме перемещается со скоростью на пять порядков медленнее, чем в оптической форме», – сказал руководитель проекта Бирджит Стиллер. Он сравнил это с отличием между молнией и следующим за ним громом.
В то время как свет проходит через чип за 2–3 наносекунды, информация преобразованная в звуковую волну, задерживается там на 10 наносекунд – достаточно долго для ее извлечения и обработки. Принцип работы чипа ученые показали на видео:
https://www.youtube.com/watch?v=zCdviPEhsyY
При этом сотрудники Сиднейского университета утверждают, что их разработка – помимо прочего – работает c большим диапазоном волн. «Это позволяет нам одновременно хранить и получать информацию на нескольких длинах волн, значительно увеличивая эффективность устройств», – сказал Меркляйн. «Построение акустического буфера внутри чипа улучшает нашу способность контролировать информацию на несколько порядков», – добавил он.
Оптический чип был создан в Национальном центре лазерной физики Австралии.
