×
Как обойти фундаментальное ограничение скорости передачи информации?

Японские ученые из Japanese telecom NTT показали, как можно использовать фотонные кристаллы в качестве элементов оперативной памяти. Они создали 115-битовое RAM-устройство, состоящее из тщательно структурированных блоков фотонных кристаллов, каждый из которых “хранит” свет только определенной длинны волны. О разработке рассказал ресурс arstechnica.com.

 

Одна из проблем развития информационных технологий связана с тем, что быстродействие полупроводниковых устройств - ограничено, как говорят ученые, “это фундаментальное ограничение”. Однако, проблему можно решить, если вместо полупроводниковых элементов использовать альтернативные, например, построенные на базе фотонных кристаллов.  

 

Фотонные кристаллы - это материал, в котором показатель преломления периодически изменяется в пространстве. Такое свойство кристаллов позволяет в будущем, например, создать оптоволокно с очень низким коэффициентом затухания. Это значит, что телекоммуникационное оборудование, сконструированное на базе фотонных кристаллов, будет сверхбыстрым. Активные разработки этого направления в мире начались в 1987 году. Последнее сообщение показывает, что, создав действующий элемент памяти, японские ученые добились значительных успехов. Они использовали фотонную решетку, аналогичную той, что была создана из кремния в Национальной лаборатории Сандии в США.

 

Однако, у данного решения пока существует серьезный недостаток. По оценкам ученых, чтобы сохранить 28 бит информации в памяти на фотонных кристаллах, нужно 150 микроватт энергии. Другими словами,  устройство требует слишком много энергии. До тех, пор пока не будет снижено потребление энергии, его применение экономически не выгодно и, если и возможно, то только в очень редких случаях.

 

Вспомним, первые компьютеры, построенные IBM в середине прошлого века, использовали память на ртутных линиях задержки. Они содержали огромные ртутные лампы, рабочую температуру которых нужно было поддерживать на уровне 40С. По всей видимости, появление устройств памяти на фотонных кристаллах, которое бы мы положили в карман, как флешку, всего лишь вопрос времени.

 

Автор: Геннадий Хворых

 

На фото: фотонная решетка, созданная в Национальной лаборатории Сандии, США (Sandia National Laboratories)