януари 22, 2025

100 GHz и нагоре: оптичен компютър поставя началото на ерата на свръхбързите изчисления

Нов оптичен компютър преодоля ограниченията на закона на Мур.

През 1941 г. германският инженер Конрад Цузе създава първия програмируем компютър – Z3, който работи с тактова честота от едва 5-10 Hz. Оттогава насам производителността на чиповете нараства в съответствие със закона на Мур, като през 2005 г. достига своя връх на около 5 GHz. Напредъкът обаче спира дотук поради физическите ограничения на транзисторите и проблемите с консумацията на енергия.

Сега учени от Калифорнийския технологичен институт са разработили оптичен компютър, който може да работи на честоти над 100 GHz. Екипът, ръководен от Гордън Лий и Мидия Парта, е създал устройство, което използва светлина вместо електричество за изчисления, което позволява безпрецедентна скорост на обработка на данни.

Устройството се базира на рекурентна невронна мрежа, при която входният сигнал преминава през оптична кухина с обратна връзка, извършвайки линейни и нелинейни операции, както и съхранявайки данните. Ключово е използването на лазерни импулси за синхронизиране на операциите, което позволява обработката на информация с ограничение единствено от скоростта на светлината.

Новата технология обещава да направи революция в области като телекомуникациите, свръхбързата обработка на сигнали, прецизните измервания и високоскоростната търговия. В бъдеще тези системи биха могли да намерят приложение в автономните превозни средства, генеративния изкуствен интелект и други области, които изискват мигновена обработка на данните.

Изследователите отбелязват, че преходът към интеграция в чипове, използващи тънкослойни материали като литиев ниобат, ще направи технологията по-компактна и достъпна за масово производство.

source

Сподели: