کامپیوترهای فوق سریع با کمک نانومیله‌های پلاسمونیک

یک گروه بین‌المللی از دانشمندان یک قدم به ساخت اجزاء نوری برای کامپیوترهای فوق سریع و سرویس‌های اینترنت پرسرعت نزدیک‌تر شده است. انتقال اطلاعات با استفاده از پرتوهای نور بجای جریان‌های الکتریکی برای ایجاد انقلابی در سرعت‌های پردازش داده‌ها توان بالقوه‌ای دارد.

یک گروه بین‌المللی از دانشمندان یک قدم به
ساخت اجزاء نوری برای کامپیوترهای فوق سریع و سرویس‌های اینترنت پرسرعت
نزدیک‌تر شده است. انتقال اطلاعات با استفاده از پرتوهای نور بجای جریان‌های
الکتریکی برای ایجاد انقلابی در سرعت‌های پردازش داده‌ها توان بالقوه‌ای
دارد.

سرعت پردازش و انتقال اطلاعات، در صورت استفاده از پرتوهای نور بجای سیگنال‌های
الکتریکی به شدت افزایش خواهد یافت. اما تاکنون این کار انجام نشده است،
زیرا چالشی که در این زمینه وجود دارد، این است پرتوهای نور در حین انتقال
در سرتاسر یک ماده با همدیگر برهم‌کنش ندارند.
 

چپ: نانومیله‌های طلای پلاسمونیک، راست: مدلینگ میدان پلاسمونیک جفت‌شده و مجزا.
طبیعت غیرموضعی شده‌ی این میدان پلاسمونیک مشخص است.
 این داشمندان با طراحی یک ماده
مصنوعی جدید، این مشکل را حل کرده‌اند. آنها نشان داده‌اند که نانومیله‌های
طلای پلاسمونیکِ قرار گرفته در کنار همدیگر، موقعی که بوسیله یک پالس نوری
کم انرژی مورد تابش قرار گیرند، یک تغییر گذار فوق سریع تولید می‌کنند. این
رفتار سویچینگ فوق سریع بواسطه جفت‌شدگی قوی بین پلاسمون‌های نانومیله می‌باشد.
پلاسمون‌ها، پاسخ‌های الکترون – آزاد جمعی فلزات هستند که در نتیجه برخورد
نور رانده می‌شوند.

در حقیقت این ماده مصنوعی این امکان را فراهم می‌کند که پرتوهای نور به طور
مؤثری برهم‌کنش داشته باشند و شدت را تغییر دهند و بنابراین اجازه می‌دهد
که پرتوی‌های نور اطلاعات را با سرعت‌های بسیار بالا مرتب کنند.

آناتولی زایاتس، یکی از این محققان، توضیح می‌دهد: اگر ما قادر شویم که
جریانی از نور را با همان روشی کنترل کنیم که جریانی از الکترون‌ها را در
تراشه‌های کامپیوتری کنترل می‌کنیم، می‌توانیم نسل جدیدی از ماشین‌های
پردازشگر داده بسازیم که قابلیت این را دارند که مقادیر بسیار زیادی از
اطلاعات را با سرعتی بسیار بیشتر از سرعت کامپیوترهای مدرن پردازش کنند.

او اضافه می‌کند: ماده جدیدی که ما ساخته‌ایم (اغلب متاماده نامیده می‌شود)،
را می‌توان در تراشه‌های موجود جهت بهبود عملکردشان یکپارچه کرد، یا برای
ساخت تراشه‌های تمام نوری استفاده کرد و بنابراین انقلابی در سرعت پردازش
داده ایجاد کرد. در حالی که هنوز چالش‌های زیادی وجود دارد که باید بر آنها
غلبه کرد، پیش‌بینی می‌کنیم که در آینده این فناوری پرسرعت را بتوان برای
مثال در کامپیوترهای شخصی، تلفن‌های همراه، خودروها و هواپیماها بکار برد.

این محققان جزئیات نتایج خود را در مجله‌ی Nature Nanotechnology منتشر
کرده‌اند.