100 GHz и нагоре: оптичен компютър поставя началото на ерата на свръхбързите изчисления
Нов оптичен компютър преодоля рестриктивните мерки на закона на Мур.
През 1941 година немският инженер Конрад Цузе основава първия програмируем компютър – Z3, който работи с тактова периодичност от едвам 5-10 Hz. Оттогава насам продуктивността на чиповете нараства в сходство със закона на Мур, като през 2005 година доближава своя връх на към 5 GHz. Напредъкът обаче стопира дотук заради физическите ограничавания на транзисторите и проблемите с потреблението на сила.
Сега учени от Калифорнийския софтуерен институт са създали оптичен компютър, който може да работи на честоти над 100 GHz. Екипът, управителен от Гордън Лий и Мидия Парта, е основал устройство, което употребява светлина вместо електричество за калкулации, което разрешава невиждана скорост на обработка на данни.
Устройството се базира на рекурентна невронна мрежа, при която входният сигнал минава през оптична празнина с противоположна връзка, извършвайки линейни и нелинейни интервенции, както и съхранявайки данните. Ключово е потреблението на лазерни импулси за синхронизиране на интервенциите, което разрешава обработката на информация с ограничаване само от скоростта на светлината.
Новата технология дава обещание да направи гражданска война в области като телекомуникациите, свръхбързата обработка на сигнали, прецизните измервания и високоскоростната търговия. В бъдеще тези системи биха могли да намерят приложение в самостоятелните транспортни средства, генеративния изкуствен интелект и други области, които изискват мигновена обработка на данните.
Изследователите означават, че преходът към интеграция в чипове, употребяващи тънкослойни материали като литиев ниобат, ще направи технологията по-компактна и налична за всеобщо произвеждане.
