Известно, что логические элементы являются базовыми "кирпичиками", из которых строятся все компьютерные чипы, включая и процессоры. Обычные электронные логические элементы работают, используя движение электронов, электрический ток, в качестве носителя информации, но существуют также и оптические логические элементы, использующие фотоны света для передачи и обработки информации. И недавно исследователи из университета Аальто, Финляндия, разработали новый тип оптических логических элементов, которые работают в миллион раз быстрее любых их существующих технологий и которые могут стать основой новых типов сверхмощных оптических процессоров.
Новые оптические логические элементы используют циркулярный (вращающийся) поляризованный свет в качестве входного сигнала. Они изготовлены из прозрачных материалов, чувствительных к различным параметрам циркуляции луча света, и пропускающих их по-разному, в зависимости от направления вращения, к примеру.
Первым оптическим логическим элементом, созданным учеными, стал элемент, выполняющий функцию XNOR, принцип работы которого показан на одном из приведенных здесь изображений. Используя такие же принципы, ученые позже создали и другие типы логических элементов путем добавления специальных фильтров и различных оптических компонентов.
Кроме этого, ученые продемонстрировали, что в состав одного устройства, оптического процессора, могут входить логические элементы разных типов, работающие параллельно и независимо друг от друга. Также большинство из созданных логических элементов могут выполнять параллельно одну и ту же операцию с несколькими различными наборами данных, предоставленных в виде лучей света с несколько отличными параметрами, что позволит строить на их основе сложные и многофункциональные логические схемы.
И в заключении следует отметить, что большинство из новых оптических логических элементов допускает конфигурирование и управление традиционным электронным способом. Это, в свою очередь, позволит создавать гибридные электронно-оптические вычислительные системы, что позволит без особых трудностей сопрягать оптические устройства с существующими электронными интерфейсами и периферийными устройствами.
Ключевые слова:
Оптический,
Логический,
Элемент,
Данные,
Циркулярный,
Поляризованный,
Свет,
Обработка,
Скорость
Первоисточник
Другие новости по теме:
Ученые создали базовые логические элементы из бактерий и ДНК.Использование самых быстрых логических элементов может увеличить быстродействие компьютеров в миллион разПлазмоника – новый принцип для построения молекулярных компьютеров.Созданы логические элементы на основе нейристоров, изготовленных из двумерных материаловЛогические элементы, основанные на цепочках ДНК, могут стать основой для создания биологических компьютеров.