В последние годы в научных журналах время от времени появлялись публикации, в которых описывались опыты, свидетельствующие о влиянии воздействия сверхкоротких импульсов лазерного излучения на перемещения свободных электронов в кристаллической решетке полупроводников.
И вот одна из групп исследователей, занимающихся этой научной темой, пришла к выводу о том, что обнаруженное физическое явление может иметь «полезный выход» не только в области теории твердого тела, но и в прикладной сфере, обеспечивая повышение тактовой частоты микропроцессоров.
Для того чтобы продемонстрировать возможность применения этого эффекта в вычислительной электронике, объединенная группа сотрудников Мичиганского и Регенсбургского университетов изучала воздействие на полупроводниковые кристаллы селенида галлия лазерными импульсами фемтосекундной длительности. В результате проведенных экспериментов американо-германской группе удалось достичь величин тактовой частоты переключения направления движения электронов («вперед-назад») в 100 тыс. раз больших, чем в лучших образцах микропроцессоров. То есть, если сегодня тактовая частота переключения находится в диапазоне гигагерц, то использование эффекта управления перемещениями электронов в полупроводнике с помощью фемтосекундных импульсов позволяет создать микропроцессоры с тактовой частотой в диапазоне петагерц.
В современных микропроцессорах управление переключениями состояний транзисторов осуществляется высокочастотными электрическими сигналами, которые подаются на электроды транзисторов по металлическим проводникам. Как построить микропроцессор, в котором управление будет осуществляться световыми импульсами? – Для решения этой задачи и разработки устройства, которое можно будет запустить в массовое производство, очевидно, понадобятся и время, и огромные инвестиции в НИОКР. Посмотрим, пойдет ли развитие компьютерной техники по этому направлению или появятся другие, более «простые» технологии. Хотя на «простоту» здесь вряд ли стоит рассчитывать.
См. также:
- Когда московские школы получат Wi-Fi?
- Как уменьшить размер антенны вопреки теоретическому ограничению?
- Что такое — облачный искусственный интеллект (Cloud Intelligence, CI)?