Optyczny komputer to obliczeniowe urządzenie przyszłości, w którym bity informacji będą przekazywane nie za pomocą kabli i przepływu ładunku elektrycznego, a poprzez światłowody i odpowiednio dobraną falę świetlną.
Głównym problemem wstrzymującym prace nad tego typu urządzeniami jest brak skutecznej i wydajnej metody transformacji sygnału optycznego z powrotem w sygnał elektryczny.
Według naukowców z IBM, wolne układy tłumaczące informacje zawarte w fali świetlnej na język zrozumiały do tradycyjnych układów elektronicznych, to już przeszłość.
Słaby sygnał uruchamia lawinę
Opracowany przez inżynierów z IBM nowy "translator" to układ, w którym nawet słaby sygnał świetlny uruchamia - niczym ogromna lawina wywołana jednym nieostrożnym krokiem turysty - lawinową reakcję wytwarzającą ładunek elektryczny w fotodetektorze.
Fotodetektor lawinowy jest zbudowany z cienkich na 30 nanometrów warstw germanu, w efekcie czego powstaje układ o 70 proc. bardziej doskonały i pewny w działaniu (generowanych jest mniej szumów) oraz kilkakrotnie bardziej energooszczędny (zasilany jest pod napięciem 1,5V, a nie jak inne układy 25V). Warto pamiętać, że nanometr to miliardowa część metra.
W trakcie testów nowego urządzenia okazało się, że nowatorskie podejście do konstrukcji (użycie nanowarstw germanu) pozwala nie tylko na pełną integrację "optycznego translatora" z krzemowymi mikroprocesorami, ale również na wykorzystanie do przesyłania danych światła z zakresu podczerwieni, długości fali powszechnie stosowanej w telekomunikacji.
Co więcej, nowy układ jest nie tylko bardziej cichy, energooszczędny, ale również czterokrotnie szybszy w porównaniu z innymi lawinowymi fotodetektorami, umożliwiając przetłumaczenie nawet 40 miliardów bitów danych na sekundę.
Obecnie naukowcy pracują nad pełną integracją lawinowego fotodetektora z tranzystorami krzemowymi tak, by mógł powstać w pełni funkcjonalny prototypowy mikroprocesor.
ag, PAP