Optyczny tranzystor kluczem do przetwarzania danych z prędkością światła

Zespół koreańskich naukowców opracował optyczny tranzystor. Urządzenie ma stanowić kluczowy element optycznych komputerów przetwarzających dane z prędkością światła.

Optyczny tranzystor

.W uproszczeniu rzecz biorąc tranzystory to podzespoły, które wielokrotnie zwiększają niewielki sygnał, najczęściej – elektryczny. Najmniejsze z nich stanowią podstawowy element obecnych mikroprocesorów. Elektryczne tranzystory mają jednak kluczową wadę – tracą energię w postaci ciepła i spowalniają przesyłanie sygnałów.

Rozwiązaniem tych problemów mógłby być tranzystor optyczny, który zamiast prądu elektrycznego, wzmacnia światło. Naukowcy z Uniwersytetu Naukowo-Technologicznego (UNIST) w Korei Południowej, na łamach magazynu „ACS Nano” opisali tego rodzaju urządzenie.

Podobnie jak zwykły tranzystor, zbudowane jest ono z półprzewodników. Jednak kluczowe jest w nim powstawanie tzw. ekscytonów – układów ze wzbudzonym (obdarzonym dodatkową energią) elektronów i pozostających po nich dziur w półprzewodniku.

Co ważne, ekscytony są zdolne do emitowania światła.

Przetwarzanie danych z prędkością światła

.Do tej pory nie udawało się jednak kontrolować tych procesów w nanoskali – potrzebnej do budowania optycznych tranzystorów, które można by wykorzystać w procesorach. Teraz badacze zdołali sterować działaniem tranzystora i ekscytonami z pomocą spolaryzowanego światła.

Naukowcy przekonują, że ich metoda może pozwolić na przetwarzanie dużych ilości danych z prędkością światła, przy minimalnych stratach energii. Ich zdaniem może to mieć kluczowe znaczenie m.in. dla rozwoju sztucznej inteligencji, która wymaga potężnych mocy obliczeniowych.

„Tranzystor oparty na nano-ekscytonach powinien odegrać integralną rolę w budowie komputerów optycznych, które pomogą w przetwarzaniu gigantycznych ilości danych związanych z rozwojem technologii SI” – mówi Yeonjeong Koo, współautorka wynalazku.

Rozwój technologii

.Profesor nauk technicznych i wiceprzewodniczący Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERC), Andrzej JAJSZCZYK, na łamach „Wszystko co Najważniejsze” twierdzi, że: „Trudno jest przecenić rolę badań naukowych w tym, co osiągnęła nasza cywilizacja. Wyniki pracy naukowców spowodowały, że żyjemy dziś znacznie dłużej niż jeszcze sto lat temu, głód stał się udziałem wyłącznie osób mieszkających w krajach upadłych i nękanych wojnami, podróże po całym świecie są już dostępne prawie dla każdego, przynajmniej w krajach bogatszych, a tania łączność zmieniła życie miliardów ludzi, nawet w najbiedniejszych zakątkach naszego globu. Dzięki badaniom naukowym nie tylko wiemy, jak żyli nasi przodkowie tysiące lat temu, ale także, jak funkcjonują rynki i co wpływa na nasze zbiorowe działania. Nauka służy także zaspokajaniu naszej zwykłej, ludzkiej ciekawości, przy okazji pozwalając odkrywać rzeczy, które dają szanse na zmianę naszego życia na lepsze. Co prawda nie zawsze chcemy czy umiemy skorzystać z tego, co nam podpowiada nauka, ale w krajach, które to potrafią, żyje się na ogół znacznie lepiej niż tam, gdzie badania naukowe się lekceważy”.

„Niestety, coś, co wielu nazywa postępem, ma też swoje ciemne strony. I jakkolwiek wyniki badań naukowych bywają używane także w złej wierze bądź ich niewłaściwe czy po prostu nierozumne zastosowanie prowadzi do opłakanych skutków, to nikt przy zdrowych zmysłach nie kwestionuje konieczności dalszego prowadzenia badań, chociażby po to, by walczyć ze wspomnianymi skutkami” – pisze prof. Andrzej JAJSZCZYK w tekście „Badania naukowe zmieniają nasz świat„.