Οπτικό τρανζίστορ κάνει υπολογισμούς με φως

Αμερικανοί ερευνητές των πανεπιστημίων ΜΙΤ και Χάρβαρντ δημιούργησαν ένα απολύτως οπτικό τρανζίστορ, που χρησιμοποιεί το φως αντί για τον ηλεκτρισμό, για να κάνει υπολογισμούς.

Η μελλοντική εφαρμογή τέτοιων τρανζίστορ στην ηλεκτρονική βιομηχανία μπορεί να «απογειώσει» την απόδοση τόσο των συμβατικών όσο και των κβαντικών υπολογιστών, καθώς θα μπορούν να κάνουν υπολογισμούς πολύ πιο γρήγορα από ό,τι τώρα.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον καθηγητή φυσικής Βλάνταν Βουλέτι, προχώρησαν στην πειραματική υλοποίηση ενός οπτικού διακόπτη που ελέγχεται από μόνο ένα φωτόνιο (σωματίδιο του φωτός) και επιτρέπει στο ίδιο το φως να ελέγχει την μετάδοση του φωτός σε ένα κύκλωμα. Με άλλα λόγια, πρόκειται για το οπτικό ισοδύναμο ενός συμβατικού τρανζίστορ, του βασικού συστατικού ενός υπολογιστικού κυκλώματος.

Στον πυρήνα του οπτικού τρανζίστορ βρίσκεται ένα ζεύγος μικροσκοπικών άκρως ανακλαστικών κατόπτρων, το οποίο λειτουργεί ως «οπτικό αντηχείο». Όταν ο διακόπτης είναι ανοικτός (θέση on), ένα οπτικό σήμα, δηλαδή μια ακτίνα φωτός, μπορεί να περάσει μέσα και από τα δύο κάτοπτρα, ενώ όταν ο διακόπτης είναι κλειστός (θέση off), τότε μόνο το 20% του φωτός του σήματος μπορεί να περάσει.

Η δυνητική χρησιμότητα των οπτικών τρανζίστορ για τους συμβατικούς υπολογιστές είναι μεγάλη, επειδή τα σημερινά «τσιπ», προκειμένου να γίνουν πιο γρήγορα, στριμώχνουν ολοένα περισσότερα τρανζίστορ στο εσωτερικό τους, με συνέπεια να γίνονται πιο ενεργοβόρα και να ανεβάζουν ευκολότερα θερμοκρασία.

Όμως η πραγματοποίηση των υπολογισμών με φως αντί για ηλεκτρισμό (δηλαδή η αντικατάσταση των συμβατικών τρανζίστορ με οπτικά) θα έλυνε και τα δύο αυτά προβλήματα.

Από την άλλη, η χρησιμοποίηση φωτονίων αντί ηλεκτρισμού μπορεί να διευκολύνει και την πραγματοποίηση των ακόμα πιο απαιτητικών κβαντικών υπολογισμών - όταν βέβαια καταστούν πραγματικότητα οι κβαντικοί υπολογιστές.

Οι ερευνητές ευλεπιστούν ότι θα καταφέρουν να αναπαράγουν το πειραματικό οπτικό τρανζίστορ τους σε συστήματα κατάλληλα για ενσωμάτωση σε «τσιπάκια», έτσι ώστε η τεχνολογία τους να αποκτήσει πρακτική εφαρμογή και εμπορική αξία, κάτι όμως που μένει να αποδειχθεί στο μέλλον.

Πηγή: naftemporiki.gr, 05-07-2013