اکنون می توانیم نور را به صورت صدا ذخیره کنیم!
سال گذشته دانشمندان گام بزرگی را در جهت ساخت نسل بعدی کامپیوترها برداشتند. آنها برای نخستین‌بار موفق شدند اطلاعات نور-بنیان را به صورت امواج صدا بر روی یک چیپ کامپیوتری ذخیره کنند چیزی که محققان آن را با مهار کردن برق (نور) بصورت رعد مقایسه می کنند.
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :
تاریخ : دوشنبه 1396/12/21 ساعت 10:14
زینب شاه مرادی - مرکز یادگیری تبیان
به گزارش بیگ بنگ؛ هر چند ممکن است کمی عجیب به نظر برسد، اما تبدیل نور به صدا جهش بزرگی است، در واقع اگر بتوانیم کامپیوترهای نور بنیان یا فوتونیک را جانشین کامپیوترهای کنونی کنیم، در این صورت قادر به انتقال داده با سرعتی برابر سرعت نور خواهیم بود. قابلیت اجرا بر روی کامپیوترهای فوتونی حداقل ۲۰ برابر لپ تاپ شما می باشد و قاعدتا مصرف انرژی و تولید حرارت آن ها مانند دستگاه های فعلی نخواهد بود.
نکته این است که داده‌ها به جای الکترون ها از طریق فوتون ها پردازش می شوند. هر چند شرکت‌های IBM و Intel در تلاش‌اند تا به این نوع کامپیوترها دست یابند، اما قطعا دستیابی به این تکنولوژی بصورت عملی دشوارتر از مطرح کردن آن بصورت تئوریک می باشد. امروزه کدگذاری اطلاعات بر روی فوتون زیاد پیچیده به نظر نمی رسد زیرا ما قبلا انتقال ِ اطلاعات از طریق فیبر نوری را تجربه کرده‌ایم.
اما با توجه به ماهیت نور، یافتن راهی برای پردازش و بازیابی اطلاعات ذخیره شده در فوتون‌ها، بسیار دشوار به نظر می رسد، زیرا سرعت نور برای میکروچیپ های فعلی بسیار زیاد است. به همین دلیل است که اطلاعات نور بنیان در کابل های اینترنتی به الکترون ها تبدیل شده‌اند. اما راه جایگزین می تواند کُند کردن سرعت نور و تبدیل آن به صدا باشد. و این دقیقا همان چیزی است که محققان در دانشگاه سیدنی به آن دست یافتند.
بریگت استیلر مدیر این پروژه، گفت:« اطلاعات در چیپ ها به شکل آکوستیک (صوت) و با سرعت ِ برداری، پنج بار کمتر از دامنه نوری می باشد. این مانند تفاوت سرعت رعد با سرعت برق (نور) می باشد.» اطلاعات فوتونی به صورت پالس های نور (زرد رنگ) وارد چیپ می شوند، که با پالس نگارش (آبی رنگ) برخورد می کند و یک موج آکوستیک تولید می کند که داده ها را ذخیره می کند.
پالس دیگر نور (آبی)، که پالس خوانش نام دارد، به داده های صوتی می رسد و یک بار دیگر بصورت نور انتقال می یابد. در صورتی که نور در درون چیپ با سرعت ۲ تا ۳ نانو ثانیه عبور کند، که یکبار بصورت موج صدا ذخیره شده است، اطلاعات می تواند به مدت ده نانو ثانیه در چیپ باقی بمانند که زمان کافی برای پردازش اطلاعات فراهم می کند.
در واقع این گروه با این کار موفق شدند نور را به امواج صدا تبدیل کنند و نه تنها سرعت نور را پایین آوردند، بلکه امکان بازیابی اطلاعات بصورت دقیق تر را فراهم کردند. برخلاف تلاش های قبلی، این سیستم بر روی پهنای باند وسیع تری عمل می کند. ساختن یک پهنه آکوستیک داخل یک چیپ توانایی کنترل اطلاعات را در “مرتبۀ بزرگی” بهبود می بخشد. یکی از اعضای گروه تحقیقاتی گفت: «سیستم ما به پهنای باند پایین محدود نمی شود و برخلاف سیستم های قبلی امکان ِ ذخیره و بازیابی اطلاعات را در سطوح موجی ِ متفاوت بطور گسترده‌ای کارکرد دستگاه را اثر گذارتر می کند.»
منبع: http://bigbangpage.com
نکته این است که داده‌ها به جای الکترون ها از طریق فوتون ها پردازش می شوند. هر چند شرکت‌های IBM و Intel در تلاش‌اند تا به این نوع کامپیوترها دست یابند، اما قطعا دستیابی به این تکنولوژی بصورت عملی دشوارتر از مطرح کردن آن بصورت تئوریک می باشد. امروزه کدگذاری اطلاعات بر روی فوتون زیاد پیچیده به نظر نمی رسد زیرا ما قبلا انتقال ِ اطلاعات از طریق فیبر نوری را تجربه کرده‌ایم.
اما با توجه به ماهیت نور، یافتن راهی برای پردازش و بازیابی اطلاعات ذخیره شده در فوتون‌ها، بسیار دشوار به نظر می رسد، زیرا سرعت نور برای میکروچیپ های فعلی بسیار زیاد است. به همین دلیل است که اطلاعات نور بنیان در کابل های اینترنتی به الکترون ها تبدیل شده‌اند. اما راه جایگزین می تواند کُند کردن سرعت نور و تبدیل آن به صدا باشد. و این دقیقا همان چیزی است که محققان در دانشگاه سیدنی به آن دست یافتند.
پالس دیگر نور (آبی)، که پالس خوانش نام دارد، به داده های صوتی می رسد و یک بار دیگر بصورت نور انتقال می یابد. در صورتی که نور در درون چیپ با سرعت ۲ تا ۳ نانو ثانیه عبور کند، که یکبار بصورت موج صدا ذخیره شده است، اطلاعات می تواند به مدت ده نانو ثانیه در چیپ باقی بمانند که زمان کافی برای پردازش اطلاعات فراهم می کند.
در واقع این گروه با این کار موفق شدند نور را به امواج صدا تبدیل کنند و نه تنها سرعت نور را پایین آوردند، بلکه امکان بازیابی اطلاعات بصورت دقیق تر را فراهم کردند. برخلاف تلاش های قبلی، این سیستم بر روی پهنای باند وسیع تری عمل می کند. ساختن یک پهنه آکوستیک داخل یک چیپ توانایی کنترل اطلاعات را در “مرتبۀ بزرگی” بهبود می بخشد. یکی از اعضای گروه تحقیقاتی گفت: «سیستم ما به پهنای باند پایین محدود نمی شود و برخلاف سیستم های قبلی امکان ِ ذخیره و بازیابی اطلاعات را در سطوح موجی ِ متفاوت بطور گسترده‌ای کارکرد دستگاه را اثر گذارتر می کند.»
منبع: http://bigbangpage.com
