Оптические нанокомпьютеры смогут работать с близкими к нулю затратами энергии

От современных компьютеров требуется работать все быстрее, решать все более сложные задачи и тратить все меньше энергии. Недавний прогресс в области фотоники показал, что у оптических устройств есть большой потенциал, но технологии производства пока не готовы. Открытие, сделанное американскими учеными, приведет к созданию миниатюрных, экономичных оптических компьютеров, способных выполнять передовые вычисления.

«Наша работа показывает, что можно разработать нанообъект, который будет эффективно взаимодействовать со светом для решения сложных математических проблем с беспрецедентной скоростью и близкими к нулевым затратами энергии», — сказал Андреа Алу, один из авторов статьи, опубликованной в журнале Physical Review Letters.

Команда ученых разработала кремниевый объект в наномасштабе, который, при воздействии световых волн с произвольным входящим сигналом, способен преобразовывать решение сложных математических задач в рассеянный свет. Решение вычисляется со скоростью света и с минимальным потреблением энергии, рассказывает Phys.org.

Потенциал открытия состоит в том, что оно открывает практический путь к созданию нового поколения чрезвычайно энергоэффективных, быстрых и компактных оптических нанокомпьютеров и других нанофотонных технологий, которые можно использовать для классических и квантовых вычислений. Множество крошечных наноструктур можно будет объединить и подключить друг к другу посредством светорассеяния, чтобы построить комплексные вычислительные сети.

Год назад ученые из США первыми разработали и продемонстрировали в действии фотонный цифро-аналоговый преобразователь, не выходящий за рамки оптических технологий. Такие устройства могут повысить производительность процессоров нового поколения для дата-центров, сетей 6G, искусственного интеллекта и многого другого.