バイアスを使用した最初のフォトニックプロセッサ。現在のプロセッサの300倍の速度です。

オックスフォード大学の研究者は、光の偏光を使用してストレージ密度とコンピューティングパフォーマンスを向上させる最初のフォトニックプロセッサを開発しました。

フォトニクスには、エレクトロニクスに比べて大きな利点があります。そして事実は、光は広い帯域幅でより速く、より機能的であるということです。フォトニクスは電気通信やコンピュータネットワークなどの他の分野ですでに使用されているため、コンピュータコンピューティングでフォトニクスの特性を活用するためのいくつかの研究プロジェクトが現在進行中です。

変位したフォトニックプロセッサ

サイエンス・アドバンシス誌に掲載されたこの研究を理解するには、光には計算に使用できる興味深い特性があると言わなければなりません。異なる波長の光は相互作用せず、これは、たとえば、通信用の光ファイバーで使用されます。光の異なる偏光も互いに相互作用しません。それぞれを独立した情報チャネルとして使用できるため、複数のチャネルに情報を保存できます。 

この概念を使用して、研究者たちは光の偏光を使用した最初のフォトニックプロセッサを開発しました。これを行うために、彼らは、光パルスで照射されたときに切り替え可能な材料特性を示す材料を使用して、HAD（混成誘電体）ナノワイヤを開発しました。各ナノワイヤは特定の分極方向に選択的に応答するため、異なる方向の複数の分極を使用して情報を同時に処理できます。

この開発により、従来の電子チップと比較して密度が数桁増加します。これらのナノワイヤはナノ秒単位で動作する光パルスで変調されるため、計算速度は速くなります。新しいチップは、既存のチップよりも300倍以上高速で高密度になることを約束します。

「これは、情報処理を劇的に並列化するために、偏光を含む光が提供するすべての自由度を使用することである、私たちが将来見たいもののほんの始まりにすぎません」と研究者は説明します。このプロジェクトは準備段階にあり、何年もの開発が必要ですが、関心を集めています。

エレクトロニクス、フォトニクス、新素材

マイクロプロセッサ、そしてパーソナルコンピュータの出現を可能にする半導体産業のビジネス戦略を定義したムーアの法則が、密度を高め、トランジスタの数、そして最終的にはトランジスタの数を増やすための鍵であったと言わなければなりません。パフォーマンス。

材料（シリコン）と現代の技術がそれ以上のことを許さないので、今日それは終わりました。また、生産性をさらに向上させるだけでなく、人工知能や機械学習など、今日よりも特殊で高度なハードウェアを必要とする機能を操作することが不可欠です。

そして、必要な速度でトランジスタの数を増やすことができない場合、どのようにして各トランジスタにより多くの機能を詰め込むことができますか？答えは、光の偏光特性を使用するこのフォトニックプロセッサのようなプロジェクトである可能性があります。