Пятница, 22 Январь 2021

Физики из МФТИ нащупали предел скорости работы световых компьютеров



Физики из МФТИ нащупали предел скорости работы световых компьютеров

17 Января 2017

МОСКВА, 17 января Ученые из Московского физтеха запомнили, с какой скоростью информация может распространяться внутри световых чипов, и пришли к выводу, что их использование продлит скорость обмена информацией в примерно 500 раз, говорится в статье, опубликованной в журнале Physical Review Applied.

Шумы играют ключевую роль чуть ли не в бабе всех бытовых устройств: начиная с мобильных телефонов и телевизоров и заканчивая оптоволоконными сетями. Усиление сигнала неизбежно приводит к ухудшению соотношения сигнал-шум. Причём чем больше усиление или, как в нашем случае, компенсируемые потери, тем большого шума следует ожидать на выходе. В плазмонных волноводах с усилением это проявляется наиболее ярко, рассказывает Дмитрий Федянин из МФТИ в Долгопрудном, чьи слова приводит отдел связи с общественность вуза.

В последние годы зарубежные и отечественные ученые все активнее включаются над созданием световых аналогов современных полупроводниковых компьютеров, в которых роль носителя информации будет играть свет, а не электронный ток. На пути создания таких вычислительных устройств, которые в теории будут в сотни и тысячи раз быстрее простых компьютеров и потреблять заметно короче энергии, существует несколько очень сложных проблем, которые ученые сейчас постепенно решают. Одну из них физики из МФТИ недавно решили, сделал, как можно заставить свет бесконечно путешествовать внутри чипа, периодически усиливая его.

Вишневый и Федянин решили проверить, какие основные ограничения налагают эти помехи на скорость передачи данных внутри таких чипов. Для такого российским физикам пришлось разработать теорию, описывающую появление этих световых шумов, и создать на ее основе компьютерные модели, имитирующие процесс их возникновения.

Как разъясняют исследователи, главным источником шумов в световых компьютерах является так называемое спонтанное излучение – склонность электронов, которые ученые прокачивают через стенки плазмонных световодов, несанкционированно терять энергию и испускать частицы света. Эти частицы света обычно обладают случайными свойствами и широким спектром, благодаря чему они забивают световой сигнал и мешают определению того, несет ли текущий толчок логическую единицу или ноль.

Расчеты Федянина и Вишневого показывают, что эти шумы резко усиливаются при повышении коэффициента усиления света, что резко ограничивает их конструктивность или скорость работы из-за необходимости корректировать ошибки, возникающие при передаче данных. Часть из этих шумов можно отфильтровать, тогда как другие всегда будут оставаться в сигнале и ограничивать его применимость.

В целостном, по словам физиков, скорость передачи данных на один канал связи в таких чипах не будет превышать скорость работы полупроводниковых чипов в более чем 500 раз при одинаковых размерах световода и металлической дорожки внутри процессора.

Как надеются Вишневый и Федянин, разработанная ими теория и модели помогут инженерам подобрать наиболее оптимальные материалы и параметры для изготовления световодов, обеспечивающие определенные шумы при передаче сигнала, максимальную скорость передачи данных и низкое энергопотребление.


Редактор рубрики


Место события на карте мира:










комментарии (0)


Вы можете оставить комментарии от своего имени, через соц. сервисы



Другие интересные новости


Видео новости на сегодня

Может ли мировое сообщество спасти Навального? Роль санкций и резонанса в судьбе политика




Популярное на сегодня

Автоматизированная система анализа заголовков новостей с поиском популярных слов.
Автоматизированная система анализа заголовков новостей
Данные обновляются каждые полчаса.

Эмоции на сегодня

Анализ эмоциональной составляющей новостей.
Анализ эмоциональной составляющей новостей .

Данные обновляются каждые полчаса.

Страны и города

Соотношение количества новостей из разных точек Земли за сутки.
Соотношение количества новостей из разных точек Земли .

Данные обновляются каждые полчаса.

Валюты

Рейтинг валют участвующих в новостях.
Рейтинг валют участвующих в новостях .

Данные обновляются каждые полчаса.





Комментарии к новостям

[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут и ...

[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва. Обычные ...

[23 Мая 2020, 21:30] Александр Семёнов Диагноз никто не подтвердил, кроме знатоков из СМИ. ...

[17 Апреля 2020, 12:09] mkozhin91 Ура! Ждем поскорее тесты, проверяемся и выходим уже с этого карантина ...

[30 Сентября 2018, 15:16] Alexander Санация идет по плану. Интересно, кто станет новым владельцем? ...

[5 Сентября 2018, 20:43] Larisa "С жалобами на подземные толчки". Забавно)) ...

[27 Мая 2018, 04:50] Irina Ошибка: До 2014 года только в Паттайе, по данным таиландских властей, бредили более 60 тысяч россиян. ...

Новости шоу-бизнеса

"Голая Валька": выставка Роберта Фалька в Третьяковской галерее

"Голая Валька": выставка Роберта Фалька в Третьяковской галерее

МОСКВА, 22 января —, Ольга Распопова. После долгого перерыва наконец заработали музеи. В Новой Третьяковке открывается ретроспектива классика ХХ века и одного из лидеров объединения Бубновый валет Роберта Фалька. В условиях карантина удалось собрать из 19 музейных сонмищ и 24 частных … Прочитать