피코 초란 무엇입니까?

피코 초는 1 조분의 1 초입니다. 레이저, 마이크로 프로세서 및 초고속으로 작동하는 기타 전자 부품과 같은 유형의 기술과 함께 사용되는 시간 측정입니다. 핵 물리 연구에는 양전자 방출 단층 촬영 (PET)을 이용한 관련 핵 의학 영상뿐만 아니라 피코 초의 범위에 근접한 측정이 포함됩니다.

개인용 컴퓨터는 피코 초 단위로 단일 계산을 수행 할 수있는 속도에 점차 접근하고 있습니다. 3 기가 헤르츠에서 실행되는 마이크로 프로세서가 장착 된 가정용 컴퓨터는 초당 30 억 주기로 수행됩니다. 즉, 단일 이진 연산을 수행하는 데 실제로 약 330 피코 초가 걸립니다.

미국과 중국의 슈퍼 컴퓨터는 이미 작업 속도 당 피코 초를 초과합니다. 미국에서 가장 빠른 슈퍼 컴퓨터 중 하나는 초당 360 조의 작업을 수행 할 수 있으며 이는 피코 초당 한 번의 작업보다 약간 빠릅니다. 중국은 2010 년에 초당 2.5 페타 플롭 또는 초당 2.5 조의 연산을 수행 할 수있는 슈퍼 컴퓨터를 공개했다. 이는 피코 초마다 최적의 2,500 계산을 수행한다는 것을 의미한다.

피코 초 범위에서 작동하도록 설계된 레이저는 1 ~ 수십 피코 초마다 광 펄스를 방출합니다. 벌크 솔리드 스테이트 레이저, 모드 잠금 파이버 레이저 및 Q 스위치 레이저를 포함하여 이러한 속도로 작동 할 수있는 여러 유형의 레이저 설계가 있습니다. 각 모델은 피코 초 다이오드에 내장되어 있으며 모드 잠금 또는 게인 전환이 가능하며 펄스 속도를 수십억 분의 1 초 단위의 나노초 속도에서 100 초의 피코 초 범위로 10 배 이상 빠르게 변경합니다.

이러한 초고속 레이저는 상상하기 어렵지만 훨씬 더 빠른 수준의 모델이 존재합니다. 피코 초 펄스 레이저는 펨토초 레이저보다 1,000 배 느립니다. 이는 피코 초 디자인을 최첨단으로 만들지 않고 부품의 미세 가공과 같은 용도에 훨씬 경제적입니다. 두 가지 유형의 레이저는 작업을 수행하는 작업과 비슷한 수준의 성능을 가지고 있습니다.

핵 의학 분야에서 PET 기계는 섬광 결정과 상호 작용하는 감마선을 통해 이미지를 만들어 약 170 피코 초의 최적 속도로 Compton 전자를 생성합니다. 실제로, 이것은 일반적으로 훨씬 느리며 방출 입자 당 약 1 ~ 2 나노초가 걸립니다. TOFPET (Time of Flight PET) 연구는 광 검출기, 섬광 결정 자체 및 관련 전자 장치의 개선을 통해 실제 비행 시간을 300 피코 초 미만으로 낮추려고합니다. 이러한 속도는 이미 엄청나게 빠르지 만, 이러한 배출물로부터 인체 영역의 이미지를 재구성하는 것은 느리고 시간이 많이 걸리는 프로세스이며 종종 완료하는 데 며칠이 걸립니다.