Изследователи от Токийския университет съобщиха за нов метод за оптични изчисления, който обещава значително да увеличи мощността и енергийната ефективност на компютрите в сравнение със съвременните електронни устройства. Учените са уверени, че такива компютри ще могат да се появят в рамките на едно десетилетие.

Разработеният метод се нарича „дифракционно оформяне“ и позволява да се използва светлина вместо електричество за извършването на изчисления.

Това не само помага да се избегне генерирането на топлина, характерно за традиционните електронни устройства, но и премахва ограниченията за размера на изчислителните елементи. Подобен подход е особено подходящ за приложения за обработка на изображения и машинно обучение.

Дифракционното оформяне се основава на метода „хвърляне на сенки“, разработен още през 80-те години на миналия век, но го подобрява значително. За разлика от остарелия подход, новият метод използва свойствата на светлинните вълни, което прави изчислителните елементи по-гъвкави и пространствено ефективни. Аналогията с наслагване на слоеве във Photoshop описва процеса на използване на светлинни слоеве за извършване на изчисления.

Изследователите смятат, че този метод би могъл да допълни съществуващите изчислителни системи, като изпълнява специализирани задачи и да допринесе за развитието на бъдещи технологии като квантовите изчисления. Вече е демонстрирана възможността за извършване на 16 основни логически операции с помощта на този метод.

Въпреки че системата е в ранен стадий на развитие се очаква, че търговското внедряване на оптични компютри може да започне през следващите 10 години, проправяйки пътя за ново поколение изчислителни технологии. Методът на дифракционното оформяне е описан в статия, публикувана в рецензираното списание Advanced Photonics.