Co to jest przetwarzanie optyczne?
Obliczenia optyczne to technologia obliczeniowa na etapie badań i teorii. Pomysł polegałby na stworzeniu komputera, który opiera się całkowicie na światłach (fotonach) zamiast elektryczności (elektronów) do przetwarzania. Apel komputerów optycznych jest ograniczona, ponieważ przy krótkich odległościach wymagają one większej mocy niż komputery elektroniczne, aby wykonać te same obliczenia. Mimo to przetwarzanie optyczne może pozwolić na budowę komputerów niemożliwe fizycznie za pomocą elektroniki. Obliczenia optyczne jest nadal na wczesnym etapie rozwoju - obecnie w laboratorium zbudowano tylko kilka bardzo ograniczonych prototypów.
Komputer optyczny głównie wykorzystuje lasery do wysyłania sygnałów. Niestety, lasery nie mogą w żaden znaczący sposób interakcji bezpośrednio ze sobą, więc wykonywanie obliczeń wymaga jakoś pośrednika w formie materii. Próby wykonania „tranzystorów optycznych” zwykle obracały się wokół materiałów, które ponownie emitują światło selektywnie w odpowiedzi na intensywność INnadchodzące światło. Złożenie tych komponentów w ogromnej sieci może pozwolić na budowę komputera optycznego.
Jak dotąd optyka została entuzjastycznie przyjęta do transmisji danych na duże odległości, jak w optyce światłowodowej. Jednak na krótkich odległościach - i jest to jedna z głównych wad optycznych obliczeń - strata energii doświadczana przez światło wymaga większej mocy, aby wysłać sygnał niż użycie elektronów do wysyłania tego samego sygnału w tej samej odległości. Na długich odległości światło wygrywa, ale częścią punktów komputerów jest to, że powinny być małe, a odległości, na których światło jest lepsze (10 stóp/3 m lub więcej) są dość duże ze względu na standardy obliczeń. Można jednak sobie wyobrazić, aby kanały optyczne mogły być używane w dużych superkomputerach do wysyłania danych bardziej wydajnie niż elektronika.
Teoretycznie obliczenia optyczne mogą wytwarzać komputery dziesiątki tysięcyczasów szybciej niż dzisiejsze komputery, ponieważ światło może podróżować o wiele szybciej niż prąd elektryczny. W praktyce jednak potrzeba stosowania dużych wiązek światła, aby uniknąć utraty sygnału, wykluczała tę możliwość. Niedawno jednak naukowcy z Harvard University znaleźli sposób na odwrócenie rejestru za pomocą tylko jednego fotonu, kamienia milowego, który mógłby otworzyć ścieżkę do wydajnego obliczeń optycznych. Naukowcy skorzystali z plazmonów, niewielkich zaburzeń powierzchni w medium, które można stworzyć poprzez bombardowanie go fotonami.
Obliczanie optyczne, podobnie jak obliczenia kwantowe, jest jedną z tych technologii dzikich kart-jest to jeden z dziesiątek podejść, które są opracowywane w oczekiwaniu na ubieganie się o granice fizyczne z konwencjonalnym przetwarzaniem elektronicznym, ale pozostaje na to, czy przyniesie owoce w dłuższej perspektywie. O ile sam pracujesz nad technologią, wszystko, co możemy teraz zrobić, to czekać i obejrzeć.