في خطوة تمهد الطريق لجيل جديد من أجهزة الكمبيوتر فائقة السرعة، نجح باحثون من جامعتي بنسلفانيا ومونتانا الأمريكية في تطوير نظام فوتوني جديد يعتمد على الضوء بدلاً من الكهرباء لمعالجة المعلومات، ما قد يفتح الباب أمام حواسيب أكثر كفاءة وأقل استهلاكاً للطاقة.
ويعتمد الابتكار الجديد على شريحة فوتونية متطورة قادرة على تنفيذ عمليات تبديل ضوئية فائقة السرعة باستخدام مستويات منخفضة للغاية من الطاقة، في إنجاز يساهم في تطوير تقنيات الذكاء الاصطناعي والحوسبة الكمية مستقبلاً، وفقاً لـinterestingengineering.
وتُعد الأجهزة الفوتونية، التي تعالج البيانات باستخدام الضوء بدلاً من الإلكترونات، من أكثر التقنيات الواعدة في عالم الحوسبة، نظراً لقدرتها على نقل المعلومات بسرعة أكبر مع توليد حرارة أقل مقارنة بالرقائق الإلكترونية التقليدية.
لكن هذا المجال واجه لعقود تحدياً أساسياً يتمثل في أن الفوتونات، وهي جسيمات الضوء، لا تتفاعل بسهولة مع بعضها البعض، ما أعاق تطوير أنظمة حوسبة تعتمد بالكامل على الضوء.
وقال لي هي، الأستاذ المساعد في جامعة مونتانا والمؤلف الرئيسي للدراسة، إن الهدف الأساسي للفريق البحثي كان دفع مجال "الحوسبة الضوئية الكاملة" إلى الأمام، وهو حلم علمي قديم يقوم على بناء أنظمة تعالج المعلومات باستخدام الضوء بدلاً من الكهرباء.
وأوضح أن الضوء يتحرك بسرعة أكبر بكثير من الإلكترونات، كما ينتج حرارة أقل، ما يعني أن أنظمة الحوسبة الضوئية يمكن أن تكون أكثر قوة وكفاءة في استهلاك الطاقة مقارنة بالرقائق الإلكترونية المستخدمة حالياً.
وللتغلب على مشكلة ضعف التفاعل بين الفوتونات، ركز الباحثون على تطوير تفاعلات أقوى بين الضوء والمادة عبر استخدام ما يُعرف بـ"الإكسيتون-بولاريتون"، وهي جسيمات هجينة تتكون عندما ترتبط الفوتونات بقوة مع "الإكسيتونات" داخل أشباه الموصلات.
واستخدم الفريق طبقة أحادية الذرة من مادة "ثنائي سيلينيد الموليبدينوم".....
لقراءة المقال بالكامل، يرجى الضغط على زر "إقرأ على الموقع الرسمي" أدناه
هذا المحتوى مقدم من موقع 24 الإخباري
