Обзоры в деталях | Технологии и инновации

Российские ученые хотят принести компьютерам свет

6 Март '17
Создание оптических, или фотонных, компьютеров на базе принципиально новых технологий, способных «отправить в отставку» саму концепцию вычислительных систем на основе кремния и сделать вычисления на порядки быстрее, чем все то, что мы можем себе вообразить сегодня, – вожделенная цель ведущих исследовательских лабораторий во всем мире. Предлагаем вашему вниманию лишь два примера того, чего добились на пути от мечты к реальности российские исследователи.

Сибирский свет

Команда исследователей Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) разработала технологию, позволяющую создать компьютеры, сигнал в которых будет передаваться не электричеством, а светом.

«Проводимые в ТУСУР исследования приближают ученых к созданию компактных, миниатюрных, энергонезависимых элементов управления световыми пучками, фактически, элементной базы, которую потом возможно будет использовать для обработки и передачи данных в оптических компьютерах. И осуществлять это с меньшими энергопотерями и с большей скоростью по сравнению с современной электроникой», – заявили разработчики.

Сообщается, что начало проекту было положено в ходе работы над проблемой управления лучами света в кристаллах. Был найден способ, в котором лазер применили для записывания информации в кристаллы ниобата лития, поскольку было выяснено, что только они обладают необходимыми свойствами.

Суть подхода в том, что были объединены эффект преломления луча внутри кристалла при определенных условиях под нужным углом и эффект образования в кристалле электрического поля.

Таким образом были получены кристаллы с созданной светом фотонной структурой – сетью дорожек-волноводов диаметром в несколько микрон, по которым и передается потом световой сигнал.

«Такие кристаллы с записанными волноводно-оптическими структурами можно сравнить с печатными платами, которые применяются в современной электронике», – сообщили в ТУСУР.

Московский шарик

Московские ученые и их коллеги за рубежом внесли свой вклад в решение общей задачи. Наиболее примечательной фигурой в одной из таких команд исследователей стал Михаил Трибельский, физик-теоретик из Московского государственного университета (МГУ) и Московского государственного университета информационных технологий, радиотехники и электроники (МИРЭА). Ученые из Франции и Испании активно присоединились к работе.

Эта команда создала вероятный прообраз конструктивного элемента компьютеров будущего, основанных не на электронных, а на фотонных технологиях.

Разработка ученых представляет собой миниатюрную диэлектрическую сферу, кремниевый шарик диаметром два сантиметра, с высоким показателем преломления и низким коэффициентом затухания излучения.

Компьютеры, работающие на изначальных технологиях, уже подходят к физическим пределам своих возможностей, утверждают ученые. В качестве альтернативы для повышения скорости работы процессоров предлагаются сверхбыстрые оптические системы, которые могли бы заменить электронные схемы. Для этого ученые искали материалы, с которыми можно было бы проводить манипуляции на масштабах, меньших длины волны излучения.

Это приводило к некоторым проблемам, в частности, к затуханию, а также рассеянию падающего на малые тела электромагнитного излучения. Российскому ученому вместе с зарубежными коллегами удалось решить эту задачу.

Теоретическое решение, опубликованное на Западе, г-н Трибельский предложил еще в 1984 году. Практическую реализацию идея получила лишь спустя 30 с лишним лет.
Олег Кузбит, управляющий редактор: «Мы рады, что вы по-прежнему с нами в нашем информационном проекте The Bridge – еженедельном экскурсе в инновационное настоящее и будущее российских регионов. «Марчмонт» расскажет, как наука и бизнес наводят мосты взаимопонимания и сотрудничества».
Опубликовать в Twitter
Написать в Facebook
Записать в LiveJournal
Показать В Моем Мире
Поделиться в Моем Круге
ПРОКОММЕНТИРОВАТЬ ЭТУ СТАТЬЮ
Найти похожее содержание

География:

Последние новости: Обзоры в деталях
7 Дек '16 | Финансы, бизнес | Технологии и инновации
2 Нояб '16 | Технологии и инновации | Промышленность
 
Поиск (Архив новостей - 19157)
Реклама
Nano & Giga Symposium
Реклама
Kendrick-RD-rus
Реклама
Report: Russian universities should modernize to compete globally
Реклама
Университет ИТМО

Последние новости

24 Март '17
Ученые МФТИ разработали метод моделирования ответов...
23 Март '17
Российский рынок электронной коммерции показал в...
22 Март '17
Tesla Inc., американский производитель электрокаров и...

Интересные новости за неделю