Ученые Сколково и IBM создали быстрый и «чрезвычайно» энергоэффективный оптический транзистор

28 сентября 2021 г.

По словам исследователей, их разработка позволит совершать вычислительные операции в 100-1000 раз быстрее и с меньшими энергетическими затратами. 

  

Группа ученых под руководством специалистов Сколковского института науки и технологий и IBM (американской компания, занимающейся производством «железа» и ПО) создала оптический транзистор, который может заменить электронный в компьютерах нового поколения. Соответствующая статья была опубликована в научном журнале Nature. В изобретении используются фотоны, а не электроны, что, по словам исследователей, позволяет совершать вычислительные операции в 100-1000 раз быстрее и с меньшими энергетическими затратами.

 

Снимок экрана 2021-09-28 в 15.28.16.png

Лаборатория гибридной фотоники в Сколтехе. Фото: Сколтех 

  

Созданное устройство работает с помощью двух лазерных лучей. Один из них является контрольным, он включает или выключает второй, таким образом меняя состояние устройства с «0» на «1» и обратно. Высокая эффективность транзистора объясняется тем, что во время переключения задействовано всего несколько фотонов.

 

При этом исследователи подчеркнули, что в лаборатории они добились «переключения даже одним фотоном при комнатной температуре», однако до разработки «реальных полностью оптических сопроцессоров» на основе этой технологии еще далеко.

 

Как отмечают ученые, транзисторы, работающие на движении электронов, проигрывают оптическим не только непосредственно в производительности. Для работы они также нуждаются в охлаждающем оборудовании, которое потребляет дополнительную энергию и делает электронные транзисторы еще менее эффективными (тогда как оптические приборы могут работать при комнатной температуре).

 

 

Исследователи надеются в ближайшие годы распространить принцип оптического переключения и на другие устройства. «Разработка такого рода компонентов планомерно приближает нас к появлению оптических компьютеров, которые будут манипулировать фотонами, а не электронами и за счет этого работать быстрее традиционных вычислителей и расходовать меньше энергии», — говорится в сообщении на официальном сайте Сколковского института.

      

Источник: expert.ru