همکاری محققینی از دانشگاه‌های «Münster» و «Exeter»، منجر به ساخت اولین نوعی از یک دستگاه الکترو-اپتیکال شده که پلی میان شاخه‌های محاسبات نوری و الکترونیکی خواهد بود. دستاورد جدید، راه‌حلی برای دستیابی به پردازشگرها و حافظه‌هایی است که با سرعت‌های خیلی بالا و در عین حال با بازده انرژی قابل توجه، به کار خود ادامه می‌دهند.

اگرچه در سال‌های اخیر مسئله محاسبات با سرعت نور، یک چشم‌انداز جذاب و در عین حال دور از ذهن را پیش روی دانشمندان و محققین قرار داده است، اما به نظر می‌رسد که به کمک نوآوری جدید صورت گرفته، این ایده بلندپروازانه، کاملاً ملموس و قریب‌الوقوع باشد. گفتنی است که استفاده از نور برای رمزگذاری و انتقال اطلاعات، سرعت این فرآیندها را به شکل قابل توجهی بهبود داده و از این پس با یک سرعت حداکثری، یعنی سرعت نور، امکان‌پذیر خواهند بود.

اگرچه بر اساس تحقیقاتی که اخیراً صورت گرفته، استفاده از نور برای برخی فرآیندهای خاص و به صورت آزمایشگاهی انجام شده است، با این حال یک دستگاه جمع و جور و مشخص که بتواند به‌عنوان رابط با کامپیوترهای سنتی در ارتباط باشد، وجود نداشت. این امر، ناشی از ناسازگاری محاسبات الکتریکی و نوری است. این ناسازگاری، به دلیل حجمی است که الکترون‌ها و فوتون‌ها برای انجام فعل و انفعالات متفاوتشان نیاز دارند. در تراشه‌های الکترونیکی، برای افزایش کارآیی، نیاز به کاهش حجم عملیاتی است. این در حالی است که در تراشه‌های نوری، این فضا بایستی حتی‌الامکان بزرگ باشد، چرا که طول‌موج نور از الکترون‌ها بزرگ‌تر است.

برای غلبه بر این چالش بزرگ، محققین راهکاری برای محدود کردن نور در ابعاد نانوسکوپی یافته‌اند. آن‌ها طراحی خاصی خلق نموده‌اند که امکان فشرده نمودن نور در یک فضای نانویی را فراهم می‌نماید. این کاهش قابل توجه در اندازه، در کنار افزایش قابل توجه دانسیته انرژی، امکان حل ناسازگاری ظاهری فوتون‌ها و الکترون‌ها برای ذخیره‌سازی داده‌ها و محاسبات را فراهم می‌سازد. همچنین بر اساس آزمایشات صورت گرفته، با ارسال هر یک از سیگنال‌های الکتریکی یا اپتیکی، یک تغییر فاز بین دو حالت مولکولی صورت گرفته که همین مسئله، این دستگاه را به عنوان اولین سلول حافظه الکترو اپتیک مقیاس نانو و با خصوصیات ویژه، مطرح می‌نماید که می‌تواند مسیر محاسباتی در حوزه‌هایی که به پردازش‌های بسیار کارآ نیاز دارند را، به شدت تغییر و بهبود دهد.

گفتنی است که این دستگاه الکترو-اپتیک، شامل کاربردهای متنوعی از هوش مصنوعی است که می‌تواند توان محاسباتی را از قابلیت‌های فعلی فراتر نماید.

مرجع: «Nanowerk»