Verwenden von Nanodrähten zum Aufbau rein optischer Logikgatter

Anonim

Ein Forscherteam der Aalto-Universität in Finnland hat einen Weg gefunden, Nanodrähte für den Aufbau rein optischer Logikgatter zu verwenden - ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu einem lichtbasierten Computer. In ihrem in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlichten Artikel beschreibt die Gruppe ihren neuen Ansatz, wie gut es beim Testen funktioniert und was sie als nächstes für notwendig erachtet, um die Verwendung solcher Gatter in einem tatsächlichen Computer zu ermöglichen.

Da das Potenzial für Geschwindigkeitssteigerungen bei der herkömmlichen Computertechnologie nachlässt, suchen die Wissenschaftler nach neuen Möglichkeiten, etwa dass Licht eher Informationen als Elektronen repräsentiert. Leider sind optische Computer trotz viel Zeit und Mühe immer noch keine brauchbare Option. Einer der Hauptprobleme war die Entwicklung von funktionsfähigen rein optischen Logikgattern - die Teile von Computerschaltkreisen, die für die Entscheidungsverarbeitung verwendet werden. Die Forscher stellen fest, dass rein optische Logikgatter entwickelt wurden, die sich jedoch als zu schwierig für kommerzielle Computer erweisen. Das könnte sich jedoch ändern, da sie behaupten, einen neuen Weg entwickelt zu haben, sie zu bauen, von dem sie glauben, dass er kommerzialisiert werden könnte.

Die Idee hinter den neuen Gates besteht darin, Nanodrähte zu verwenden, um Photonen zu übertragen. Um ihnen zu ermöglichen, als Verbindungen zu dienen, die die Basis logischer Operationen bilden, verwendete die Gruppe zwei verschiedene Arten: einige aus Indiumphosphat und einige aus Aluminiumgalliumarsenid. Übergänge werden gebildet, indem man den beiden Typen erlaubt, sich zu kreuzen - wie Vier-Wege-Stopps auf Straßen. Die Gruppe berichtet, dass sie bei der Verwendung solcher Nanodrähte rein optische Logikgatter erzeugen und ausführen konnten, die in der Lage waren, traditionelle Computerlogikoperationen wie OR, AND und NAND auszuführen, wodurch sie einfache mathematische Probleme lösen konnten.

Die Forscher schlagen vor, dass ihre Logikgatter auf ähnliche Weise wie elektronische Logikgatter in Computern oder auf völlig neue Weise verwendet werden können. Sie stellen fest, dass der Prozess der Erzeugung der Nanodrähte sehr einfach war - sie waren einfach gewachsen. Sie erkennen aber auch an, dass die Qualität der Nanodrähte verbessert werden müsste, um die Genauigkeit zu erreichen, die in einem Computer benötigt wird.

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