Оптичні комп'ютери

Наступна зупинка мені здається цікавішим і більш наближеною до реальності, ніж інші. Чим? Давайте розберемося...

У порівнянні з тим, що обіцяють молекулярні або біологічні комп'ютери, оптичні ПК можуть здатися не дуже вражаючими. Однак з огляду на те, що оптоволокно стало кращим матеріалом для широкосмугового зв'язку, всім традиційним кремнієвим пристроїв, щоб передати інформацію на відстань кількох миль, доводиться щоразу перетворювати електричні сигнали в світлові і назад.

Ці операції можна спростити, якщо замінити електронні компоненти чисто оптичними. Першими стануть оптичні повторювачі і підсилювачі оптоволоконних ліній далекого зв'язку, які дозволять зберігати сигнал у світловий формі при передачі через всі океани і континенти. З часом і самі комп'ютери перейдуть на оптичну основу, хоча перші моделі, мабуть, будуть являти собою гібриди з застосуванням світла і електрики. Оптичний комп'ютер може бути менше електричного, так як оптоволокно значно тонше (і швидше) в порівнянні з порівнянними по ширині смуги пропускання електричними провідниками. По суті, застосування електронних комутаторів обмежує швидкодію мереж приблизно 50 Гбіт / с.

Щоб досягти терабітних швидкостей потрібні оптичні комутатори (вже є досвідчені зразки). Це пояснює, чому в телекомунікаціях перемагає оптоволокно: воно дає тисячократно збільшення пропускної здатності, причому мультиплексування дозволяє підвищити її ще більше. Інженери пропускають по оптоволокну все більше і більше короткохвильових світлових променів. Останнім часом для управління ними застосовуються чіпи типу TI DMD з сотнями тисяч мікродзеркал. Якщо перші трансатлантичні мідні кабелі дозволяли передавати всього 2500 Кбіт / с, то перше покоління оптоволоконних кабелів - вже 280 Мбіт / с. Кабель, прокладений зараз, має теоретичну межу пропускної здатності в 10 Гбіт / с на один світловий промінь певної довжини хвилі в одному оптичному волокні.

Цілком оптичні комп'ютери з'являться через десятиліття, але робота в цьому напрямку йде відразу на декількох фронтах. Наприклад, вчені з університету Торонто створили молекули рідких кристалів, керуючі світлом у фотонному кристалі на базі кремнію. Вони вважають за можливе створення оптичних ключів та провідників, здатних виконувати всі функції електронних комп'ютерів.

Однак перш ніж оптичні комп'ютери стануть масовим продуктом, на оптичні компоненти, ймовірно, перейде вся система зв'язку - аж до «останньої милі» на ділянці до будинку або офісу. У найближчі 10 років оптичні комутатори, повторювачі, підсилювачі та кабелі замінять електричні компоненти.

Дата добавления: 2015-08-18