Russische Wissenschaftler haben zusammen mit amerikanischen Wissenschaftlern einen optischen "Transistor" entwickelt, der alle Berechnungen um den Faktor 1000 beschleunigt

Eine Gruppe internationaler Wissenschaftler, angeführt von Wissenschaftlern von Skoltech, sowie Ingenieuren von IBM (USA), hat erfolgreich extrem entwickelt und getestet energieeffizienter optischer Schalter (Steuerung von Photonen), der in Zukunft klassische elektronische Transistoren in neuen ersetzen könnte optische Computer.

Gleichzeitig spart der neue Switch nicht nur enorm Energie, sondern benötigt auch keine zusätzliche Kühlung und bietet einfach eine beispiellose Leistung.

Wie Tests gezeigt haben, kann ein optischer Transistor bis zu einer Billion Operationen pro Sekunde ausführen. Dies ist für eine Minute 1000-mal schneller als jeder moderne kommerzielle Transistor.

So funktioniert der neue optische "Transistor"

Wie der Erstautor der wissenschaftlichen Untersuchung A. Das von ihnen entwickelte Gerät Zasedatelev hat eine fast maximale Energieeffizienz, da nur wenige Photonen benötigt werden, um es zu schalten.

Da ein Photon im Wesentlichen das kleinste derzeit bekannte Lichtteilchen ist, haben sich die Wissenschaftler tatsächlich der praktischen Grenze der Energieeffizienz genähert.

Wenn wir mit modernen elektrischen Transistoren vergleichen, benötigen die meisten von ihnen zehnmal mehr Energie. um das Schalten durchzuführen, und diejenigen, die in ihrer Effizienz dem neuen optischen Transistor ähnlich sind, funktionieren im Wesentlichen Langsamer.

Darüber hinaus funktioniert der von Wissenschaftlern entwickelte optische Transistor bei Raumtemperatur perfekt, sodass keine sperrigen Kühlsysteme erforderlich sind.

Darüber hinaus ist der von Wissenschaftlern entwickelte Switch in der Lage, als Verbindungsgerät zu fungieren, das Daten in Form von optischen Signalen zwischen anderen Geräten überträgt.

Darüber hinaus kann das neue Gerät als Verstärker fungieren und die Intensität des Eingangssignals um fast das 23.000-fache erhöhen.

Für einen erfolgreichen Betrieb verwendet das Gerät zwei Laser, um seinen Zustand auf das "0"- oder "1"-Niveau zu setzen und auch zwischen diesen Zuständen umzuschalten.

Derzeit arbeiten Wissenschaftler daran, den Gesamtenergieverbrauch des Gerätes, in dem der Pumplaser derzeit der Hauptverbraucher ist, weiter zu senken.

Daher planen die Ingenieure, in neuen Versionen des Produkts superkristalline Perowskit-Materialien zu verwenden, die sich hervorragend für für diese Zwecke, da sie eine starke Wechselwirkung von Licht mit Materie zeigen und dadurch eine Wirkung wie Superstrahlung.

Wissenschaftler betonen, dass das von ihnen entwickelte Prinzip der optischen Einzelphotonenschaltung durchaus fähig ist auf andere optische Komponenten wie Logikgatter, Kaskadenverstärker und usw.

Die Arbeit an solchen Komponenten bringt die Wissenschaftler also unweigerlich näher an die Schaffung eines voll funktionsfähigen optischen Computers, in dem die Manipulationen durch Photonen durchgeführt werden, was einen ultraschnellen Betrieb mit minimalem Energieverbrauch.

Wissenschaftler haben die Ergebnisse der bereits geleisteten Arbeit auf den Seiten der Zeitschrift Nature geteilt.

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