Свет, как известно, распространяется с очень высокой скоростью, превысить которую, согласно классической теории физики, невозможно. Именно поэтому современные производители полупроводников смотрят на свет как на практически идеальный «материал» для создания сверхбыстрых и сверхмощных процессоров. Единственная причина, из-за которой оптические технологии до сих пор не применялись в производстве миросхем, заключается, как это ни парадоксально, именно в слишком высокой скорости света. Вернее, в невозможности её уменьшения.
Именно неконтролируемость скорости оптических потоков стала главным и, видимо, единственным камнем преткновения, не позволяющим чипмейкерам отказаться, наконец, от кремниевых полупроводников. На поиск решения проблемы ушли годы и, как оказалось, не зря: специалистам компании IBM удалось-таки «укротить» свет!
Поскольку сокращение скорости фотонов – задача невыполнимая, учёные решили подойти к проблеме с другой стороны: просто-напросто увеличить длину маршрута, который проходит сигнал и таким образом искусственно замедлить поток. Именно этот несложный принцип лёг в основу так называемого микрокольцевого резонатора, применение которого сулит чипмейкерам весьма неплохие перспективы.
Микрокольцевой резонатор
Примерно так выглядит микрокольцевой резонатор, вмещающий в себя порядка ста колец. Проходя эти многочисленные кольца, фотоны добираются до приёмника с задержкой, чего, собственно, и добивались инженеры
Идея изобретения проста: двигающийся по направлению к приёмнику оптического сигнала поток световых частиц при необходимости насильно перенаправляется в резонатор, отсрочивая таким образом своё прибытие в конечный пункт. Проще говоря, вместо прямой и короткой дистанции фотонам приходится преодолевать огромный путь, нарезая круги. Такой своеобразный буфер позволил инженерам управлять фотонами и задерживать их попадание в приёмник на столько, на сколько требуется. Ну а поскольку микрокольцевой резонатор можно разместить на площади около 0,03 кв. мм., встроить его в процессор проблем не составит.
Если эксперименты с «медленным светом», начатые сотрудниками компании IBM, окажутся успешными и в будущем, то не исключено, что уже через несколько лет компания представит первый прототип чипа, выгодно отличающийся от своих нынешних полупроводниковых собратьев не только скоростью работы, но и ценой, а также куда меньшим тепловыделением.
Источник новости: CNET News.com