Ученые нашли способ, как ускорить работу компьютеров в миллион раз

Исследователи из Университета Рочестера (США) разработали самые быстрые логические вентили из когда-либо созданных. Благодаря применению графена и золота, новые логические вентили функционируют в миллион раз быстрее, чем те, которые применяются в современных компьютерах, сообщает издание newatlas.com.

Микросхемы состоят из миллиардов базовых элементов, выполняющих простые битовые операции, преобразуя множество входных логических сигналов в выходной логический сигнал. Эти элементы принято называть логическими вентилями. Вентили принимают два входа, сравнивают их, а затем выводят сигнал на основе результата. Например, они могут выводить 1, если оба входящих сигнала равны 1 или 0, или если один из них или ни один из них не равен 1, и т.п.

При обработке входных данных возникает задержка в несколько наносекунд. Может показаться, что такая задержка незначительна, однако ученые из Университета Рочестера нашли способ избавиться от нее — их вентили обрабатывают информацию всего за фемтосекунды, которые в миллион раз короче наносекунд. Чтобы достичь этих экстремальных скоростей, команда создала соединения из графеновой проволоки и золотых электродов. Когда на графен воздействуют два синхронизированных лазерных импульса, электроны направляются в сторону одного из золотых электродов, генерируя электрический ток. Регулируя фазу лазерных импульсов, исследователи смогли оптимизировать работу вентиля. В итоге они получили сверхбыстрый логический вентиль, который может дать старт дальнейшим разработкам световолновой электроники.

"Вероятно, пройдет очень много времени, прежде чем эту технологию можно будет использовать в компьютерных чипах, но, по крайней мере, теперь мы знаем, что световолновая электроника возможна на практике", — сказал Тобиас Булаки, ведущий исследователь.

Если такие световые электронные устройства когда-нибудь поступят на рынок, они могут быть в миллионы раз быстрее, чем современные компьютеры. В настоящее время мы измеряем скорость обработки в гигагерцах (ГГц), но эти новые логические элементы работают в масштабе петагерц (PHz). Теоретически, компьютерные системы на основе света смогут достигать абсолютного квантового предела скорости, подчеркивает СМИ.

Ранее мы сообщали о том, что компания Intel создала супермощный мобильный чип.