Các nhà khoa học đã thành công trong việc lưu trữ thông tin ánh sáng dưới dạng sóng âm thanh trên một con chip máy tính.
Theo tin tức trên báo Khám phá, các nhà khoa học đã thành công trong việc lưu trữ thông tin ánh sáng dưới dạng sóng âm thanh trên một con chip máy tính. Nghiên cứu đột phá này mở đường cho việc chế tạo ra các siêu máy tính chạy bằng ánh sáng với tốc độ xử lí mạnh gấp hàng chục lần máy tính thông thường.
Nghe thì có vẻ kỳ lạ, nhưng sự chuyển đổi này lại cực kì cần thiết để tạo ra các đột phá trong lĩnh vực máy tính. Dựa vào kết quả nghiên cứu này, con người có thể chuyển đổi những máy tính đang hoạt động không hiệu quả thành những máy tính chạy bằng ánh sáng. Điều đặc biệt là dữ liệu trên máy tính có thể được chuyển đi với tốc độ ánh sáng – cực kì nhanh.
Báo Trí thức trẻ thông tin thêm, những chiếc máy tính của tương lai này có khả năng chạy nhanh hơn máy tính thông thường ít nhất 20 lần, chưa kể tới việc chúng còn chẳng tỏa ra nhiệt lượng lớn và cũng không tốn năng lượng như máy tính hiện tại.
Sơ đồ chuyển đổi (Ảnh: Trường ĐH Sydney) |
Trên lý thuyết, điều này là khả thi vì máy tính sẽ chuyển dữ liệu dưới dạng hạt photon – hạt ánh sáng chứ không phải là hạt điện electron nữa. Hãy chú ý tới từ “trên lý thuyết”, bởi lẽ dù ta theo đuổi những công nghệ này đã lâu, việc chuyển dạng dữ liệu từ electron sang photon vẫn cực kì khó khăn.
Ta đã có thể chuyển thông tin lên hạt photon và truyền thông tin qua cáp quang, nhưng ta vẫn chưa thể tạo ra một con chip máy tính có thể lấy ra được và xử lý những thông tin chứa trên photon ấy. Lý do là dữ liệu chạy nhanh với tốc độ ánh sáng, và vi chip của ta hiện tại thì chưa nhanh đến thế.
Đó là lý do tại sao thông tin dựa trên quang học chạy trong cáp truyền tải internet hiện tại phải được chuyển thể thành các electron để tốc độ dữ liệu chậm hơn, dễ đọc hơn.
Giám đốc dự án, ông Birgit Stiller cho biết: "Thông tin trong những con chip chúng tôi chế tạo tồn tại dưới dạng âm thanh. Tốc độ di chuyển của chúng chậm hơn thông tin quang học gấp năm lần. Nó giống như sự khác biệt giữa tia chớp và tiếng sấm – tia chớp luôn xuất hiện trước tiếng sấm!”
Theo báo cáo khoa học, thì tốc độ truyền tải chậm hơn 5 mức so với tốc độ trước đây. “Dường như nó là điểm khác biệt giữa chớp và sấm vậy”.
“Đây là một bước tiến quan trọng tới mục đích xử lý được thông tin quang học và thành công của việc này đáp ứng mọi yêu cầu cần có của một hệ thống liên lạc quan học tương lai”, thành viên thuộc đội ngũ nghiên cứu, Benjamin Eggleton nói.
Họ đã làm được điều này bằng việc tạo ra một hệ thống có thể chuyển ánh sáng và sóng âm vào một con chip ánh sáng – thứ chip sẽ được sử dụng trong máy tính ánh sáng.
Đầu tiên, thông tin ánh sáng đi vào chip thông qua một nhịp ánh sáng (màu vàng), nó sẽ tương tác với nhịp “viết dữ liệu” (màu xanh dương), tạo ra một sóng âm chứa dữ liệu.
Một nhịp ánh sáng khác, được gọi là nhịp “đọc dữ liệu” (màu xanh dương) sẽ truy cập dữ liệu âm thành này, và biến nó thành ánh sáng một lần nữa để truyền đi.
Khi ánh sáng không bị ngăn cản đi qua con chip trong khoảng 2-3 nano-giây, một khi nó được biến thành sóng âm thanh, thông tin sẽ nằm lại trên con chip trong khoảng 10 nano-giây, đủ lâu để có thể được thu thập và xử lý.
Đội ngũ nghiên cứu đã không chỉ làm dữ liệu chậm hơn bằng cách biến ánh sáng thành sóng âm thanh, mà còn khiến cho dữ liệu nhận về chính xác hơn.
Không như các thử nghiêm tương tự trước đây, hệ thống này có thể hoạt động trên băng thông rộng.
Nhà nghiên cứu Merklein cho biết: "Việc xây dựng một bộ đệm âm thanh bên trong con chip giúp cải thiện khả năng điều khiển thông tin và hệ thống của chúng tôi không bị giới hạn trong một băng thông hẹp. Vì vậy, không giống như các hệ thống trước đây, điều này cho phép chúng tôi lưu trữ và tìm kiếm thông tin ở nhiều bước sóng cùng một lúc, làm tăng hiệu quả sử dụng của thiết bị.”
Toàn bộ nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Nature Communications.
(Tổng hợp)
