• Pazar , 21 Ocak 2018

Foton bazlı çip geliştirildi

IBM’in ArGe merkezindeki araştırmacılar, ışığı çok kısa bir süre için ‘tutabilen’ optik mikroçip düzeneği geliştirdi.
256228.jpg - 28.33 KB

Yeni bir buluşla, veri aktarımı için elektron yerine foton kullanan optik mikroçipler gelecekte, süper-hızlı mikroişlemcilerin omurgası olabilecek. Işık verinin aşırı hızlı aktarımı için bilim insanlarının hayalini süslüyor. Işık paketlerinin, bir elektrik devre misali açılıp kapansı mikroçip düzeneğinde gerçekleştirildiğinde bu mümkün olacak. Ancak fotonların birbirleriyle ve diğer parçacıklarla çok zayıf şekilde etkileşime girmeleri nedeniyle onlara veri depolatmak şimdilik pratik olarak sadece bir tasarı.

Bugünkü düzenekler ışığı veri aktarımında kullanırken, optik paketler önce elektronik forma dönüştürülüyor ve daha sonra veri bunlar aracılığıyla depolanıyor ve işleniyor veya aktarılıyor.

ÇİPLERİN GELECEĞİ FOTONLARDA
Elektronlar arasındaki etkileşim onların veri taşıma hızını düşürüyor, bu pratik engel elektrona dayalı çiplerin birgün gelecekte bir ‘doğal limit’e takılacağı endişesini yaratıyor. Bu doğal limiti aşma iddiasındaki IBM’in Cell çipinde 7 çekirdek bulunuyor. Uzmanlar, 10-15 yıl sonrasında bir çipe onlarca çekirdeğin sığdırılacağını öngörüyor.

Bu öngörü, habere konu olan çipi geliştiren IBM Watson Araştırma Merkezi uzmanı Yurii Vlasov’a ait. Vlasov’a göre, yüzlerce çekirdeği bir çipe sığdırmanın tek yolu fotonlar.

IŞIĞI GECİKTİRMEK İÇİN YÖNLENDİRMEK GEREK
Optik mikroçip düzeneğinde ışık paketlerinin tutulduğunda nereye yönlendirileceğinin ayarlanması sorunu ortaya çıkıyor. Bunu router (yönlendirici) sağlıyor, ışık paketlerinin koordineli bir şekilde yönlendirilmesi için, ışık devresini oluşturan paketlerin birbirlerine ‘çarpmadan’ hareketlendirimesi gerekiyor.

Işık fotonları arasındaki trafiğin bu açıdan denetlenmesi için bazılarının filtrelenerek geciktirilmesi anlamına geliyor. Işığın 1 nanosaniye geciktirilmesi için, 21 santimetre kalınlığında fiber filtreden geçmesi demek. Bu kalınlık mikroçip için pratik değil. IBM uzmanlarının geliştirdiği optik devre çipte 10 bit veriyi ışıkla tutabiliyor.

0.5 NANOSANİYE
Optik devrede silikon dioksitten oluşan bir ‘fotonik kablo’ bulunuyor. Bu kablo ışığı, fotonları kanalize ediyor. Bu sistemde fotonları 1 nanosaniye geciktirmek için 7 cm’lik kablo yeterli oluyor, çünkü silikon camdan daha yüksek bir yansıtma potansiyeline sahip, böylece ışığı daha fazla yavaşlatıyor. Vlasov, ışığın geciktirilmesini artırmak için, bu kabloları bir zincir şekilde doluyor, böylece yansıtma etkisi kıvrımların içinde tekrarlama yoluyla pekiştiriliyor. Vlasov çipte 0.03 milimetre kare bir alanda, ışığı 0.5 nanosaniye geciktirdiklerini ifade ediyor.

ntvmsnbc.com

İlgili yazılar