லேசர் கணினிகள்

செயலிகளில் 1 GHz இன் கடிகார அதிர்வெண் ஒரு வினாடிக்கு ஒரு பில்லியன் செயல்பாடுகள் ஆகும். நிறைய, ஆனால் சராசரி நுகர்வோருக்கு தற்போது கிடைக்கும் சிறந்த மாதிரிகள் ஏற்கனவே பல மடங்கு அதிகமாக சாதித்து வருகின்றன. அது ஒரு மில்லியன் மடங்கு வேகத்தை அதிகரித்தால் என்ன செய்வது?

"1" மற்றும் "0" நிலைகளுக்கு இடையில் மாற லேசர் ஒளியின் துடிப்புகளைப் பயன்படுத்தி, புதிய கணினி தொழில்நுட்பம் இதைத்தான் உறுதியளிக்கிறது. இது ஒரு எளிய கணக்கீட்டிலிருந்து பின்வருமாறு வினாடிக்கு நான்கு கோடி முறை.

2018 இல் நடத்தப்பட்ட மற்றும் நேச்சர் இதழில் விவரிக்கப்பட்ட சோதனைகளில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் டங்ஸ்டன் மற்றும் செலினியம் (1) தேன்கூடு வரிசைகளில் துடிப்புள்ள அகச்சிவப்பு லேசர் கற்றைகளை சுட்டனர். இது பூஜ்ஜியமும் ஒன்றும் இணைந்த சிலிக்கான் சிப்பில் மாறுவதற்கு வழிவகுத்தது, வழக்கமான கணினி செயலியைப் போலவே, ஒரு மில்லியன் மடங்கு வேகமாக.

அது நடந்தது எப்படி? விஞ்ஞானிகள் அதை வரைபடமாக விவரிக்கிறார்கள், உலோகத் தேன்கூடுகளில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் "வித்தியாசமாக" (அவ்வளவு இல்லாவிட்டாலும்) செயல்படுகின்றன என்பதைக் காட்டுகிறது. உற்சாகமாக, இந்த துகள்கள் வெவ்வேறு குவாண்டம் நிலைகளுக்கு இடையில் குதிக்கின்றன, இது பரிசோதனையாளர்களால் பெயரிடப்பட்டது.போலி சுழல் ».

ஆராய்ச்சியாளர்கள் இதை மூலக்கூறுகளைச் சுற்றி கட்டப்பட்ட டிரெட்மில்களுடன் ஒப்பிடுகின்றனர். அவர்கள் இந்த தடங்களை "பள்ளத்தாக்குகள்" என்று அழைக்கிறார்கள் மற்றும் இந்த சுழலும் நிலைகளின் கையாளுதலை விவரிக்கிறார்கள் "டோலினாட்ரோனிகா » (எஸ்)

லேசர் துடிப்புகளால் எலக்ட்ரான்கள் உற்சாகமடைகின்றன. அகச்சிவப்பு பருப்புகளின் துருவமுனைப்பைப் பொறுத்து, அவை உலோக லட்டியின் அணுக்களைச் சுற்றியுள்ள இரண்டு சாத்தியமான "பள்ளத்தாக்குகளில்" ஒன்றை "ஆக்கிரமிக்கின்றன". இந்த இரண்டு நிலைகளும் உடனடியாக பூஜ்ஜிய-ஒன் கணினி தர்க்கத்தில் நிகழ்வைப் பயன்படுத்த பரிந்துரைக்கின்றன.

ஃபெம்டோசெகண்ட் சுழற்சிகளில் எலக்ட்ரான் தாவல்கள் மிக வேகமாக இருக்கும். லேசர் வழிகாட்டப்பட்ட அமைப்புகளின் நம்பமுடியாத வேகத்தின் ரகசியம் இங்கே உள்ளது.

கூடுதலாக, விஞ்ஞானிகள் வாதிடுகின்றனர் உடல் தாக்கங்கள் காரணமாக, இந்த அமைப்புகள் ஒரே நேரத்தில் இரு மாநிலங்களிலும் சில அர்த்தத்தில் உள்ளன (மேல்நிலை), இது வாய்ப்புகளை உருவாக்குகிறது இவை அனைத்தும் நிகழ்கின்றன என்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் வலியுறுத்துகின்றனர் அறை வெப்பநிலைதற்போதுள்ள பெரும்பாலான குவாண்டம் கணினிகள் முழுமையான பூஜ்ஜியத்திற்கு நெருக்கமான வெப்பநிலையில் குவிட்களின் அமைப்புகளை குளிர்விக்க வேண்டும்.

"நீண்ட காலத்திற்கு, ஒரு ஒளி அலையின் ஒற்றை அலைவுகளை விட வேகமாக செயல்படும் குவாண்டம் சாதனங்களை உருவாக்குவதற்கான உண்மையான சாத்தியத்தை நாங்கள் காண்கிறோம்" என்று ஆராய்ச்சியாளர் ஒரு அறிக்கையில் தெரிவித்தார். ரூபர்ட் ஹூபர், ஜெர்மனியின் ரெஜென்ஸ்பர்க் பல்கலைக்கழகத்தில் இயற்பியல் பேராசிரியர்.

இருப்பினும், விஞ்ஞானிகள் இதுவரை இந்த வழியில் உண்மையான குவாண்டம் செயல்பாடுகளைச் செய்யவில்லை, எனவே அறை வெப்பநிலையில் இயங்கும் குவாண்டம் கணினியின் யோசனை முற்றிலும் கோட்பாட்டு ரீதியாக உள்ளது. இந்த அமைப்பின் சாதாரண கணினி சக்திக்கும் இது பொருந்தும். அலைவுகளின் வேலை மட்டுமே நிரூபிக்கப்பட்டது மற்றும் உண்மையான கணக்கீட்டு செயல்பாடுகள் எதுவும் செய்யப்படவில்லை.

மேலே விவரிக்கப்பட்டதைப் போன்ற சோதனைகள் ஏற்கனவே மேற்கொள்ளப்பட்டுள்ளன. 2017 ஆம் ஆண்டில், அமெரிக்காவின் மிச்சிகன் பல்கலைக்கழகம் உட்பட, நேச்சர் ஃபோட்டானிக்ஸ் இதழில் ஆய்வின் விளக்கம் வெளியிடப்பட்டது. அங்கு, 100 ஃபெம்டோசெகண்டுகள் கொண்ட லேசர் ஒளியின் துடிப்புகள் ஒரு குறைக்கடத்தி படிகத்தின் வழியாக அனுப்பப்பட்டு, எலக்ட்ரான்களின் நிலையைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. ஒரு விதியாக, பொருளின் கட்டமைப்பில் நிகழும் நிகழ்வுகள் முன்பு விவரிக்கப்பட்டதைப் போலவே இருந்தன. இவை குவாண்டம் விளைவுகள்.

ஒளி சில்லுகள் மற்றும் பெரோவ்ஸ்கைட்டுகள்

செய் "குவாண்டம் லேசர் கணினிகள் » அவர் வித்தியாசமாக நடத்தப்படுகிறார். கடந்த அக்டோபரில், அமெரிக்க-ஜப்பானிய-ஆஸ்திரேலிய ஆராய்ச்சிக் குழு ஒரு இலகுரக கணினி அமைப்பை நிரூபித்தது. குவிட்களுக்குப் பதிலாக, புதிய அணுகுமுறை லேசர் கற்றைகள் மற்றும் தனிப்பயன் படிகங்களின் இயற்பியல் நிலையைப் பயன்படுத்தி, கற்றைகளை "அமுக்கப்பட்ட ஒளி" என்று அழைக்கப்படும் ஒரு சிறப்பு வகை ஒளியாக மாற்றுகிறது.

குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கின் திறனைக் காட்டுவதற்கு கிளஸ்டரின் நிலை, லேசர் ஒரு குறிப்பிட்ட வழியில் அளவிடப்பட வேண்டும், மேலும் இது கண்ணாடிகள், பீம் உமிழ்ப்பான்கள் மற்றும் ஆப்டிகல் ஃபைபர்களின் குவாண்டம்-சிக்கல் நெட்வொர்க்கைப் பயன்படுத்தி அடையப்படுகிறது (2). இந்த அணுகுமுறை சிறிய அளவில் வழங்கப்படுகிறது, இது போதுமான உயர் கணக்கீட்டு வேகத்தை வழங்காது. இருப்பினும், விஞ்ஞானிகள் இந்த மாதிரி அளவிடக்கூடியது என்று கூறுகிறார்கள், மேலும் பெரிய கட்டமைப்புகள் இறுதியில் பயன்படுத்தப்படும் குவாண்டம் மற்றும் பைனரி மாதிரிகளை விட குவாண்டம் நன்மையை அடைய முடியும்.

2. சிக்கலான கண்ணாடி வலைப்பின்னல் வழியாக செல்லும் லேசர் கதிர்கள்

"தற்போதைய குவாண்டம் செயலிகள் சுவாரஸ்யமாக இருந்தாலும், அவை மிகப் பெரிய அளவுகளுக்கு அளவிட முடியுமா என்பது தெளிவாக இல்லை" என்று சயின்ஸ் டுடே குறிப்பிடுகிறது. நிக்கோலஸ் மெனிகுச்சி, ஆஸ்திரேலியாவின் மெல்போர்னில் உள்ள RMIT பல்கலைக்கழகத்தில் குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் மற்றும் கம்யூனிகேஷன் டெக்னாலஜி மையத்தில் (CQC2T) பங்களிக்கும் ஆராய்ச்சியாளர். "எங்கள் அணுகுமுறை தொடக்கத்திலிருந்தே சிப்பில் கட்டமைக்கப்பட்ட தீவிர அளவிடுதலுடன் தொடங்குகிறது, ஏனெனில் கிளஸ்டர் நிலை என்று அழைக்கப்படும் செயலி ஒளியால் ஆனது."

அல்ட்ராஃபாஸ்ட் ஃபோட்டானிக் அமைப்புகளுக்கு புதிய வகை லேசர்களும் தேவைப்படுகின்றன (மேலும் பார்க்கவும் :). ஃபார் ஈஸ்டர்ன் ஃபெடரல் யுனிவர்சிட்டி (FEFU) விஞ்ஞானிகள் - ITMO பல்கலைக்கழகத்தின் ரஷ்ய சகாக்கள் மற்றும் டல்லாஸில் உள்ள டெக்சாஸ் பல்கலைக்கழகம் மற்றும் ஆஸ்திரேலிய தேசிய பல்கலைக்கழகத்தின் விஞ்ஞானிகளுடன் சேர்ந்து - மார்ச் 2019 இல் ஏசிஎஸ் நானோ இதழில் அவர்கள் உருவாக்கியுள்ளனர். உற்பத்தி செய்வதற்கான திறமையான, வேகமான மற்றும் மலிவான வழி பெரோவ்ஸ்கைட் லேசர்கள். மற்ற வகைகளை விட அவற்றின் நன்மை என்னவென்றால், அவை மிகவும் நிலையானதாக செயல்படுகின்றன, இது ஆப்டிகல் சில்லுகளுக்கு மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது.

"எங்கள் ஹலைடு லேசர் அச்சிடும் தொழில்நுட்பம், பலவிதமான பெரோவ்ஸ்கைட் லேசர்களை பெருமளவில் உற்பத்தி செய்வதற்கான எளிய, சிக்கனமான மற்றும் மிகவும் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வழியை வழங்குகிறது. லேசர் அச்சிடும் செயல்பாட்டில் வடிவியல் தேர்வுமுறையானது முதல் முறையாக நிலையான ஒற்றை-முறை பெரோவ்ஸ்கைட் மைக்ரோலேசர்களைப் பெறுவதை சாத்தியமாக்குகிறது என்பதைக் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும் (3). இத்தகைய ஒளிக்கதிர்கள் பல்வேறு ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் மற்றும் நானோபோடோனிக் சாதனங்கள், சென்சார்கள் போன்றவற்றின் வளர்ச்சியில் உறுதியளிக்கின்றன" என்று FEFU மையத்தின் ஆராய்ச்சியாளர் அலெக்ஸி ஜிஷ்செங்கோ விளக்கினார்.

3. பெரோவ்ஸ்கைட் லேசர் கற்றைகள்

நிச்சயமாக, தனிப்பட்ட கணினிகள் "லேசர்களில் நடப்பதை" விரைவில் பார்க்க மாட்டோம். இதுவரை, மேலே விவரிக்கப்பட்ட சோதனைகள் கருத்துக்கான சான்றுகள், கணினி அமைப்புகளின் முன்மாதிரிகள் கூட இல்லை.

இருப்பினும், ஒளி மற்றும் லேசர் கற்றைகள் வழங்கும் வேகம் இந்த பாதையை மறுக்க ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கும், பின்னர் பொறியாளர்களுக்கும் மிகவும் கவர்ச்சிகரமானதாக இருக்கிறது.