Известно, что логические элементы являются базовыми «кирпичиками», из которых строятся все компьютерные чипы, включая и процессоры. Обычные электронные логические элементы работают, используя движение электронов, электрический ток, в качестве носителя информации, но существуют также и оптические логические элементы, использующие фотоны света для передачи и обработки информации. И недавно исследователи из университета Аальто, Финляндия, разработали новый тип оптических логических элементов, которые работают в миллион раз быстрее любых их существующих технологий и которые могут стать основой новых типов сверхмощных оптических процессоров.

Новые оптические логические элементы используют циркулярный (вращающийся) поляризованный свет в качестве входного сигнала. Они изготовлены из прозрачных материалов, чувствительных к различным параметрам циркуляции луча света, и пропускающих их по-разному, в зависимости от направления вращения, к примеру.

Первым оптическим логическим элементом, созданным учеными, стал элемент, выполняющий функцию XNOR, принцип работы которого показан на одном из приведенных здесь изображений. Используя такие же принципы, ученые позже создали и другие типы логических элементов путем добавления специальных фильтров и различных оптических компонентов.

Кроме этого, ученые продемонстрировали, что в состав одного устройства, оптического процессора, могут входить логические элементы разных типов, работающие параллельно и независимо друг от друга. Также большинство из созданных логических элементов могут выполнять параллельно одну и ту же операцию с несколькими различными наборами данных, предоставленных в виде лучей света с несколько отличными параметрами, что позволит строить на их основе сложные и многофункциональные логические схемы.

И в заключении следует отметить, что большинство из новых оптических логических элементов допускает конфигурирование и управление традиционным электронным способом. Это, в свою очередь, позволит создавать гибридные электронно-оптические вычислительные системы, что позволит без особых трудностей сопрягать оптические устройства с существующими электронными интерфейсами и периферийными устройствами.

Ключевые слова:
Оптический, Логический, Элемент, Данные, Циркулярный, Поляризованный, Свет, Обработка, Скорость

Первоисточник

Другие новости по теме:

Материалы по теме:

Создана система искусственного интеллекта, способная решить основную задачу области квантовой химии

Исследователи из Берлинского Свободного университета (Freie Universitat Berlin) разработали новую систему искусственного интеллекта, способную вычислять так называемое стандартное состояние уравнения Шредингера. Такой вид уравнения ...

Разработан новый математический процесс, позволяющий кардинально уменьшить наборы данных для обучения систем искусственного интеллекта

Группа ученых университета Ватерлоо, Канада, работающих в области математической статистики, предложила и реализовала идею нового математического процесса, позволяющего быстро и эффективно производить обучение систем ...

Компания IBM планирует создать к 2023 году квантовый компьютер с 1000 кубитами

В течение последних двух десятков лет ученые и инженеры постоянно озвучивают далеко идущие планы по созданию полноценного квантового компьютера, который сможет легко "заткнуть за ...

LHZ — новая архитектура для более быстрых квантовых компьютеров

В любой квантовой вычислительной системе квантовые биты, кубиты, действуют одновременно, как ячейки памяти и как базовые вычислительные устройства. Для проведения сложных вычислений кубиты должны ...

Корейцы создали ДНК-процессор, который может быть запрограммирован для решения сложных математических задач

Когда мы слышим или читаем термин ДНК, то на ум сразу же приходит спиралевидная структура, состоящая из двух цепочек органических молекул, в которой закодирована ...