MTI
Csapdába ejtett fotonok
Az IBM amerikai kutatóközpontjában olyan mikro-áramkörbe építhető optikai fény-késleltetőt készítettek, amely 0,5 nanoszekundum ideig csapdába ejti, késlelteti a fényt, mielőtt továbbengedné.
Az átmeneti adattárolónak is használható eszköz kifejlesztésével fontos akadályt hárítottak el az elektronok helyett fotonokkal operáló optikai számítógépek megszületéséhez vezető úton. Az új optikai puffert kifejlesztő Yurii Vlasov fizikus (IBM Watson Research Center) a Nature tudományos folyóirat-család optikával foglalkozó lapjában ismertette mikroszkópikus fény-rezonátorokból álló késleltetőjét.
A fény nagyon jól használható gyors adatátvitelre, mert nagyon gyorsan lehet ki-be kapcsolni. Ugyanakkor a fotonokat nehéz tárolni, mivel csak gyengén lépnek kölcsönhatásba egymással és az átlátszó anyagokkal. Jelenleg a készülékek között fénnyel továbbítják a nagysebességű adatokat, de ezeket tárolás vagy feldolgozás esetén elektromos jellé kell alakítani.
Az elektronok erősen hatnak egymásra és a vezetőkre, ami behatárolja, hogy milyen gyorsan tudják továbbítani az információt, és sokan attól tartanak, hogy az áramköri chipek hamarosan elérik elméletileg lehetséges maximális sebességüket. Vlasov jóslata szerint egy évtizeden belül nem hét processzormag, hanem több száz lesz egyetlen áramköri chipen, és sok problémát megoldana, ha ezek között a kapcsolatot fénnyel lehetne biztosítani.
Egészen mostanáig nem álltak rendelkezésre optikai átmeneti tárolók, márpedig ezek nélkülözhetetlenek a tisztán fénnyel történő kommunikációhoz. Amikor egy útválasztó eldönti, hogy merre küld tovább egy adatcsomagot, egy pillanatra az egész csomagot tárolnia kell (az IBM kutatóinak most bemutatott optikai tárolójába 10 adatbit fér bele). Ugyanilyen átmeneti tárolók kellenek, amikor fényimpulzusokat késleltetni akarnak, hogy két adatforrás jelei ne ütközzenek, ne egyszerre érjenek célba.
A fény késleltetésének egy lehetséges módja, hogy adott hosszúságú optikai kábelen vezetik át, de 1 nanoszekundum késleltetéshez 21 centiméter hosszú üvegszálas kábel kell. Az integrált áramkörökben használt szilíciumdioxidnak nagyobb az üvegnél a törésmutatója, így 7 centiméter is elég lenne, de a mikro-áramkörökben ez sem fér el.
Vlasov fény-puffere egy fényvezető fotonhuzalból áll, amelyet az integrált áramkör gyártásnál szokásos maratással szilícium és szilícium-dioxid rétegekből állítottak elő. A huzal élesen kanyarog, mégis vezeti a fényt. Vlasov mikroszkopikus hurkokat épített a fényvezetőjébe, pont akkorákat, hogy a gyűrűk az áthaladó fény frekvenciáján rezonáljanak. A rezgő csapdákban 70-szer halad körbe a fény, amíg kijut és tovább tud haladni. Így sikerült egy mindössze 0,03 mm2 méretű optikai elemmel megvalósítani a 0,5 nanoszekundum késleltetést.
Az átmeneti adattárolónak is használható eszköz kifejlesztésével fontos akadályt hárítottak el az elektronok helyett fotonokkal operáló optikai számítógépek megszületéséhez vezető úton. Az új optikai puffert kifejlesztő Yurii Vlasov fizikus (IBM Watson Research Center) a Nature tudományos folyóirat-család optikával foglalkozó lapjában ismertette mikroszkópikus fény-rezonátorokból álló késleltetőjét.A fény nagyon jól használható gyors adatátvitelre, mert nagyon gyorsan lehet ki-be kapcsolni. Ugyanakkor a fotonokat nehéz tárolni, mivel csak gyengén lépnek kölcsönhatásba egymással és az átlátszó anyagokkal. Jelenleg a készülékek között fénnyel továbbítják a nagysebességű adatokat, de ezeket tárolás vagy feldolgozás esetén elektromos jellé kell alakítani.
Az elektronok erősen hatnak egymásra és a vezetőkre, ami behatárolja, hogy milyen gyorsan tudják továbbítani az információt, és sokan attól tartanak, hogy az áramköri chipek hamarosan elérik elméletileg lehetséges maximális sebességüket. Vlasov jóslata szerint egy évtizeden belül nem hét processzormag, hanem több száz lesz egyetlen áramköri chipen, és sok problémát megoldana, ha ezek között a kapcsolatot fénnyel lehetne biztosítani.
Egészen mostanáig nem álltak rendelkezésre optikai átmeneti tárolók, márpedig ezek nélkülözhetetlenek a tisztán fénnyel történő kommunikációhoz. Amikor egy útválasztó eldönti, hogy merre küld tovább egy adatcsomagot, egy pillanatra az egész csomagot tárolnia kell (az IBM kutatóinak most bemutatott optikai tárolójába 10 adatbit fér bele). Ugyanilyen átmeneti tárolók kellenek, amikor fényimpulzusokat késleltetni akarnak, hogy két adatforrás jelei ne ütközzenek, ne egyszerre érjenek célba.
A fény késleltetésének egy lehetséges módja, hogy adott hosszúságú optikai kábelen vezetik át, de 1 nanoszekundum késleltetéshez 21 centiméter hosszú üvegszálas kábel kell. Az integrált áramkörökben használt szilíciumdioxidnak nagyobb az üvegnél a törésmutatója, így 7 centiméter is elég lenne, de a mikro-áramkörökben ez sem fér el.
Vlasov fény-puffere egy fényvezető fotonhuzalból áll, amelyet az integrált áramkör gyártásnál szokásos maratással szilícium és szilícium-dioxid rétegekből állítottak elő. A huzal élesen kanyarog, mégis vezeti a fényt. Vlasov mikroszkopikus hurkokat épített a fényvezetőjébe, pont akkorákat, hogy a gyűrűk az áthaladó fény frekvenciáján rezonáljanak. A rezgő csapdákban 70-szer halad körbe a fény, amíg kijut és tovább tud haladni. Így sikerült egy mindössze 0,03 mm2 méretű optikai elemmel megvalósítani a 0,5 nanoszekundum késleltetést.
