komputerên lazer

Frekansa demjimêrê ya 1 GHz di pêvajoyan de mîlyarek operasyon di çirkeyê de ye. Pir pir, lê modelên çêtirîn ên ku niha ji xerîdarên navînî re têne peyda kirin jixwe çend caran bêtir bi dest dixin. Çi dibe bila bibe... mîlyon car zêdetir?

Ya ku teknolojiya nû ya hesabkirinê soz dide ev e, ku pêlên ronahiya lazerê bikar tîne da ku di navbera dewletên "1" û "0" de biguhezîne. Ev ji hesabek hêsan peyda dibe quadrillion car di çirkeyê de.

Di ceribandinên ku di sala 2018-an de hatine kirin û di kovara Nature de hatine vegotin, lêkolîneran tîrêjên lazerê yên infrasor ên pêlkirî li rêzikên hingiv ên tungsten û seleniumê berdan (1). Vê yekê bû sedem ku rewşa sifir û yek di çîpa sîlîkonê ya hevgirtî de biguhezîne, mîna ku di pêvajoyek komputerê ya kevneşopî de, tenê mîlyon carî bileztir.

Çawa çêbû? Zanyar wê bi grafîkî rave dikin, û destnîşan dikin ku elektronên di hingivên metal de "ecêb" tevdigerin (her çend ne bi qasî). Bi heyecan, van pirtikan dikevin navbera rewşên quantum ên cihêreng, ku ji hêla ceribandinan ve hatine binav kirin.pseudo-spinning ».

Lekolînwan vê yekê bi tîrêjên ku li dora molekulan hatine çêkirin berhev dikin. Ew ji van şopan re dibêjin "gelî" û manîpulekirina van dewletên zirav wekî "valleytronics » (S).

Elektron bi pêlên lazerê bi heyecan dibin. Li ser polarîteya pêlên infrasor ve girêdayî, ew yek ji du "geliyên" gengaz ên li dora atomên tora metalê "dagîr dikin". Van her du dewletan tavilê karanîna fenomenê di mantiqa komputerê ya zero-yek de pêşniyar dikin.

Çûkên elektronîk pir bi lez in, di çerxên femtosecondê de. Û li vir sira leza bêbawer a pergalên rêberî-lazer heye.

Wekî din, zanyar amaje dikin ku ji ber bandorên laşî, ev pergal bi rengekî di her du dewletan de di heman demê de ne (superposition), ku ji bo derfetan diafirîne Lêkolîner tekez dikin ku ev hemû diqewime germahiya odeyêdema ku piraniya komputerên kuantûmê yên heyî pêdivî bi pergalên qubitan heye ku di germahiyên nêzî sifira mutlaq de bêne sar kirin.

"Di demeke dirêj de, em îhtîmalek rastîn a afirandina amûrên quantumê yên ku operasyonan ji yek ossilasyona pêleka ronahiyê zûtir pêk tînin dibînin," lêkolîner di daxuyaniyekê de got. Rupert Huber, profesorê fîzîkê li zanîngeha Regensburg, Almanya.

Lêbelê, zanyaran hîn bi vî rengî operasyonên kuantûmê yên rastîn pêk neanîne, ji ber vê yekê ramana komputerek quantumê ku li germahiya odeyê dixebite bi tevahî teorîkî dimîne. Heman tişt ji bo hêza hesabê normal ya vê pergalê jî derbas dibe. Tenê xebata oscillationan hate pêşandan û ti operasyonên hesabker ên rastîn nehatin kirin.

Ceribandinên mîna yên ku li jor hatine diyarkirin berê hatine kirin. Di sala 2017 de, danasîna lêkolînê di Nature Photonics de, di nav de li Zanîngeha Michigan a Dewletên Yekbûyî, hate weşandin. Li wir, pêlên tîrêja lazerê yên 100 femtoçirkeyan di nav krîstalek nîvconduktorê re derbas bûn, ku rewşa elektronan kontrol dike. Wekî qaîdeyek, diyardeyên ku di avahiya materyalê de diqewimin mîna yên berê hatine vegotin. Ev encamên kuantum in.

Çîpên sivik û perovskit

bike"komputerên lazerê yên kuantum » ew cuda tê dermankirin. Cotmeha borî, tîmek lêkolînê ya DY-Japonî-Awustralya pergalek komputerê ya sivik nîşan da. Li şûna qubitan, nêzîkatiya nû rewşa fizîkî ya tîrêjên lazer û krîstalên xwerû bikar tîne da ku tîrêjan veguherîne celebek taybetî ya ronahiyê ku jê re "ronahiya pêçandî" tê gotin.

Ji bo ku rewşa komê potansiyela hesabkirina quantumê nîşan bide, lazer divê bi rengekî diyar were pîvandin, û ev yek bi karanîna torgilokek kuantûmî ya neynikê, tîrêjên tîrêjê û fîberên optîkî pêk tê (2). Ev nêzîkatî li ser pîvanek piçûk tête pêşkêş kirin, ku leza hejmartinê têra xwe bilind peyda nake. Lêbelê, zanyar dibêjin ku model berbelav e, û strukturên mezintir dikarin di dawiyê de li ser modelên kuantum û binar ên têne bikar anîn feydeyek quantumê bi dest bixin.

2. Tîrêjên lazerê yên ku di nav tevnek tevlihev a neynikê re derbas dibin

"Tevî ku pêvajoyên quantumê yên heyî bi heybet in, ne diyar e ka ew dikarin bi pîvanên pir mezin werin pîvandin," Science Today destnîşan dike. Nicolas Menicucci, lêkolînerek beşdar li Navenda Teknolojiya Komputer û Têkiliya Kuantum (CQC2T) li Zanîngeha RMIT li Melbourne, Avusturalya. "Nêzîkatiya me bi hûrgulîbûna tund a ku ji destpêkê ve di nav çîpê de hatî çêkirin dest pê dike ji ber ku pêvajoya ku jê re rewşa komê tê gotin, ji ronahiyê pêk tê."

Cûreyên nû yên lazeran jî ji bo pergalên fotonîkî yên ultralez hewce ne (binihêre:). Zanyarên Zanîngeha Federal a Dûr a Rojhilata Dûr (FEFU) - ligel hevkarên rûsî yên Zanîngeha ITMO, û her weha zanyarên ji Zanîngeha Texasê li Dallas û Zanîngeha Neteweyî ya Avusturalya - di Adara 2019-an de di kovara ACS Nano de ragihandin ku wan pêşkeftinek çêkiriye. awayê hilberandina bikêr, bilez û erzan lazerên perovskite. Feydeya wan li hember celebên din ev e ku ew bi îstîqrartir dixebitin, ku ji bo çîpên optîkî pir girîng e.

"Teknolojiya meya çapkirina lazer a halide rêyek hêsan, aborî û pir kontrolkirî peyda dike da ku bi girseyî cûrbecûr lazerên perovskite hilberîne. Girîng e ku were zanîn ku xweşbîniya geometriyê di pêvajoya çapkirina lazerê de ji bo yekem car gengaz e ku meriv mîkrolazerên perovskite yek-mode stabîl bidest bixe (3). Lazerên bi vî rengî di pêşkeftina cûrbecûr amûrên optoelektronîk û nanofotonîk, senzor û hwd de sozdar in," di weşanê de Aleksey Zhishchenko, lêkolînerê li navenda FEFU diyar kir.

3. Tîrêjên lazerê Perovskite

Bê guman, em ê di demek nêzîk de nebînin ku komputerên kesane "li ser lazeran dimeşin". Heya nuha, ceribandinên ku li jor hatine destnîşan kirin delîlên têgehê ne, ne jî prototîpên pergalên hesabkirinê.

Lêbelê, leza ku ji hêla tîrêjên ronahiyê û lazerê ve têne pêşkêş kirin ji bo lêkolîner, û dûv re endezyaran, ku vê rêyê red bikin pir ceribandî ne.