چهارشنبه ۱۶ آبان ۱۴۰۳
۱۶:۰۳ - ۰۱ خرداد ۱۳۹۷ کد خبر: ۹۷۰۳۰۰۲۱۴
کامپیوتر و لپ تاپ

قدرت عملیاتی رایانه‌ها با «لیزر» بیش‌تر می‌شود

ساخت بیت,اخبار دیجیتال,خبرهای دیجیتال,لپ تاپ و کامپیوتر
دانشمندان با ابداع یک روش محاسباتی جدید برای ساخت "بیت"، با استفاده از پرتوهای لیزر می‌توانند قدرت عملیاتی رایانه‌ها را یک میلیون بار بیشتر کنند.

به گزارش ایسنا و به نقل از اسپیس،یک میلیارد عملیات در ثانیه برای رایانه‌ها فوق‌العاده نیست. چیزی که فوق‌العاده است، یک میلیون میلیارد عملیات در ثانیه است که با کمک لیزرها امکان‌پذیر خواهد بود.

 

این کار، یک تکنیک محاسباتی جدید است که از پرتوهای لیزر برای ساخت یک نمونه اولیه از واحد اساسی محاسبات موسوم به یک "بیت"(bit) استفاده می‌کند.

 

در این روش، یک بیت می‌تواند در عرض یک ثانیه، یک کادریلیون(۱۰ به توان ۱۵) بار بین حالت روشن و خاموش یا صفر و یک جابجا شود که حدود ۱ میلیون بار سریع‌تر از انتقال بیت در رایانه‌های امروزی است.

 

رایانه‌های کنونی، یعنی همه چیز از ماشین حساب گرفته تا گوشی هوشمند یا لپ‌تاپ، به صورت صفر و یکی عمل می‌کنند. همه چیزهایی که آنها انجام می‌دهند، از حل مسائل ریاضی گرفته تا اجرای بازی‌های ویدیویی، به یک مجموعه بسیار دقیق از عملیات‌های ۰ و ۱ است.

 

یک رایانه معمولی در سال ۲۰۱۸ می‌تواند بیت‌های سیلیکونی را برای انجام حدود یک میلیارد از این عملیات‌ها در هر ثانیه استفاده کند.

 

در این آزمایش، محققان نور لیزر مادون قرمز را روی شبکه‌ای لانه زنبوری از تنگستن و سلنیوم تاباندند و اجازه دادند تراشه سیلیکونی درست مثل یک پردازنده رایانه‌ای معمولی بین حالت ۰ و ۱ تغییر کند و موجب شد این تغییر یک میلیون بار سریع‌تر شود.

 

این کار یک حیله است که می‌تواند رفتار الکترون‌ها را در این شبکه لانه زنبوری تغییر دهد.

 

الکترون‌های در حال چرخش به دور اکثر مولکول‌ها زمانی که تحریک شوند، می‌توانند به حالت‌های مختلف کوانتومی جهش کنند.

 

یک الکترون در حالت عدم تحریک ممکن است نزدیک به مولکول باقی بماند و در دایره‌های تنبل‌وار بچرخد. اما تحریک با یک فلاش نور، آن الکترون را وادار به تخلیه انرژی در یکی از مسیرهای بیرونی می‌کند.

 

شبکه سلنیوم-تنگستن فقط دو مسیر را برای الکترون‌های هیجانی دارد. با تحریک شبکه با یک نور مادون قرمز، الکترون بر روی اولین مسیر پرش می‌کند و با تابش نور و تحریک آن در یک جهت متفاوت، الکترون بر روی مسیر دیگر پرش می‌کند.

 

از لحاظ تئوری، یک رایانه می‌تواند از این مسیرها به عنوان ۰ و ۱ استفاده کند.

 

نکته مهم این است که این مسیرها نزدیک به هم هستند و الکترون‌ها نیازی به پیمایش بیش از حد روی آنها قبل از دست دادن انرژی ندارند.

 

طبق مقاله، پس از تحریک این شبکه با نور مادون قرمز، الکترون بر روی مسیر یک پرش می‌کند، اما قبل از بازگشت به حالت پایدار خود، فقط چند فمتوثانیه (۱۰ به توان ۱۵) می‌چرخد.

 

یک فمتوثانیه یک هزار میلیون میلیونیوم ثانیه است که حتی زمان کافی برای پرتو نور برای عبور از یک گلبول قرمز نیست.

 

بنابراین، الکترون‌ها به مدت طولانی در مسیر باقی نمی‌مانند، اما هنگامی که آنها در یک مسیر قرار می‌گیرند، پرتوهای اضافی نور، آنها را بین دو مسیر به عقب و جلو حرکت می‌دهند تا فرصتی برای برگشتن به حالت پایدار خود پیدا نکنند. این رفت و برگشت همان حالت ۰ و ۱ است که اساس محاسبات رایانه‌ای است.

 

محققان همچنین احتمال دادند که شبکه ابداعی آنها می‌تواند برای محاسبات کوانتومی در دمای اتاق استفاده شود. این یک خبر فوق‌العاده برای محاسبات کوانتومی است، چرا که محققان در اکثر رایانه‌های کوانتومی موجود، ابتدا نیاز به خنک کردن بیت‌های کوانتومی خود تا دمای نزدیک به صفر مطلق دارند.

 

محققان نشان دادند که از لحاظ نظری ممکن است که الکترون‌ها را در این شبکه به گونه‌ای جابجا کرد که برای محاسبات کوانتومی لازم است.

 

"روپرت هوبر"، استاد فیزیک دانشگاه "رگنسبورگ" در آلمان، در بیانیه‌ای گفت: در دراز مدت، ما شاهد یک فرصت واقعی برای معرفی دستگاه‌های اطلاعات کوانتومی هستیم که سریع‌تر از نوسان یک موج نور عمل می‌کنند.

 

با این حال، محققان در واقع هنوز هیچ عملیات کوانتومی را به این طریق انجام نداده‌اند، بنابراین ایده رایانه کوانتومی در دمای اتاق هنوز کاملا نظری است. در واقع، عملیات کلاسیک (به طور منظم) که محققان بر روی شبکه خود انجام دادند، بی‌معنی بود، چرا که این شبکه هنوز برای محاسبه چیزی استفاده نشده است. بنابراین، محققان هنوز باید نشان دهند که این روش می‌تواند به شکل عملی در یک رایانه استفاده شود.

 

با این حال، این آزمایش می‌تواند درها را به سوی محاسبات فوق‌العاده سریع رایج و شاید حتی محاسبات کوانتومی، در شرایطی که تا کنون غیرممکن بود، باز کند.

 

  • 12
  • 3
۵۰%
همه چیز درباره
نظر شما چیست؟
انتشار یافته: ۰
در انتظار بررسی:۰
غیر قابل انتشار: ۰
جدیدترین
قدیمی ترین
مشاهده کامنت های بیشتر
هیثم بن طارق آل سعید بیوگرافی هیثم بن طارق آل سعید؛ حاکم عمان

تاریخ تولد: ۱۱ اکتبر ۱۹۵۵ 

محل تولد: مسقط، مسقط و عمان

محل زندگی: مسقط

حرفه: سلطان و نخست وزیر کشور عمان

سلطنت: ۱۱ ژانویه ۲۰۲۰

پیشین: قابوس بن سعید

ادامه
بزرگمهر بختگان زندگینامه بزرگمهر بختگان حکیم بزرگ ساسانی

تاریخ تولد: ۱۸ دی ماه د ۵۱۱ سال پیش از میلاد

محل تولد: خروسان

لقب: بزرگمهر

حرفه: حکیم و وزیر

دوران زندگی: دوران ساسانیان، پادشاهی خسرو انوشیروان

ادامه
صبا آذرپیک بیوگرافی صبا آذرپیک روزنامه نگار سیاسی و ماجرای دستگیری وی

تاریخ تولد: ۱۳۶۰

ملیت: ایرانی

نام مستعار: صبا آذرپیک

حرفه: روزنامه نگار و خبرنگار گروه سیاسی روزنامه اعتماد

آغاز فعالیت: سال ۱۳۸۰ تاکنون

ادامه
یاشار سلطانی بیوگرافی روزنامه نگار سیاسی؛ یاشار سلطانی و حواشی وی

ملیت: ایرانی

حرفه: روزنامه نگار فرهنگی - سیاسی، مدیر مسئول وبگاه معماری نیوز

وبگاه: yasharsoltani.com

شغل های دولتی: کاندید انتخابات شورای شهر تهران سال ۱۳۹۶

حزب سیاسی: اصلاح طلب

ادامه
زندگینامه امام زاده صالح زندگینامه امامزاده صالح تهران و محل دفن ایشان

نام پدر: اما موسی کاظم (ع)

محل دفن: تهران، شهرستان شمیرانات، شهر تجریش

تاریخ تاسیس بارگاه: قرن پنجم هجری قمری

روز بزرگداشت: ۵ ذیقعده

خویشاوندان : فرزند موسی کاظم و برادر علی بن موسی الرضا و برادر فاطمه معصومه

ادامه
شاه نعمت الله ولی زندگینامه شاه نعمت الله ولی؛ عارف نامدار و شاعر پرآوازه

تاریخ تولد: ۷۳۰ تا ۷۳۱ هجری قمری

محل تولد: کوهبنان یا حلب سوریه

حرفه: شاعر و عارف ایرانی

دیگر نام ها: شاه نعمت‌الله، شاه نعمت‌الله ولی، رئیس‌السلسله

آثار: رساله‌های شاه نعمت‌الله ولی، شرح لمعات

درگذشت: ۸۳۲ تا ۸۳۴ هجری قمری

ادامه
نیلوفر اردلان بیوگرافی نیلوفر اردلان؛ سرمربی فوتسال و فوتبال بانوان ایران

تاریخ تولد: ۸ خرداد ۱۳۶۴

محل تولد: تهران 

حرفه: بازیکن سابق فوتبال و فوتسال، سرمربی تیم ملی فوتبال و فوتسال بانوان

سال های فعالیت: ۱۳۸۵ تاکنون

قد: ۱ متر و ۷۲ سانتی متر

تحصیلات: فوق لیسانس مدیریت ورزشی

ادامه
حمیدرضا آذرنگ بیوگرافی حمیدرضا آذرنگ؛ بازیگر سینما و تلویزیون ایران

تاریخ تولد: تهران

محل تولد: ۲ خرداد ۱۳۵۱ 

حرفه: بازیگر، نویسنده، کارگردان و صداپیشه

تحصیلات: روان‌شناسی بالینی از دانشگاه آزاد رودهن 

همسر: ساناز بیان

ادامه
محمدعلی جمال زاده بیوگرافی محمدعلی جمال زاده؛ پدر داستان های کوتاه فارسی

تاریخ تولد: ۲۳ دی ۱۲۷۰

محل تولد: اصفهان، ایران

حرفه: نویسنده و مترجم

سال های فعالیت: ۱۳۰۰ تا ۱۳۴۴

درگذشت: ۲۴ دی ۱۳۷۶

آرامگاه: قبرستان پتی ساکونه ژنو

ادامه
ویژه سرپوش