Výkon súčasných mikroprocesorov, a pamätí a s nimi aj výkonnosť počítačov, stále rastie hlavne extenzívnym spôsobom. Viac jadier (prípadne procesorov), viac tranzistorov na jednotku plochy, vyššie taktovacie kmitočty, väčšie a rýchlejšie pamäte. Týmito atribútmi dnes zvyšujeme výkon počítačov. Základná architektúra a princípy sa však roky nemenia a uvedené zdroje rastu majú svoje medze.
Ale netreba sa obávať, že by budúcnosť počítačov stroskotala trebárs kvôli vyčerpaniu možností litografie. Nemôžeme síce vyrobiť tranzistor veľkosti atómu, ale atóm zakotvený v kryštáľovej mriežke môže poslúžiť ako pamäťové hradlo, ak ho vieme excitovať a následne čítať túto binárnu informáciu.
Mnoho rozhodujúcich firiem a vedcov z IT branže pracuje na vývoji kvantových a optických počítačov. Obidve cesty prispejú k vytvorení počítačov nových generácií.
Pozrite si: NTT nás posúva k optickým počítačom. Zatiaľ len o krôčik
Krok k dosiahnutiu optických (alebo tiež fotonických) počítačov ohlásili vedci zo Stanford University. Pomocou úlomkov kremíka s vyrytým vzorom pripomínajúcim čiarový kód sa im podarilo rozdeliť lúč svetla na dva samostatné lúče. Systém nazvali „optical link“. Svetlo sa pomocou neho láme do tvaru písmena T v pravom uhle. Vedci zo Stanfordu tiež vyvinuli algoritmus, ktorý umožňuje navrhovať tieto nanofotonické štruktúry pre rôzne vlnové dĺžky, uvádza portál Stanford News..
Myšlienka využíva klasický princíp optického hranolu, ktorý rozkladá biele svetlo na dúhové spektrum podľa vlnovej dĺžky. Je to spôsobené rozdielnym indexom lomu medzi dvoma prostrediami, napr. medzi vzduchom a kremíkom. Svetlo sa v materiáloch s rôznym indexom lomu šíri rôznou rýchlosťou a táto rýchlosť sa mení aj v závislosti od vlnovej dĺžky. Nanofotonika zo Stanfordu sa bude dať použiť na prepájanie existujúcich optických sietí v podobe optických routrov.
Vedci z japonskej spoločnosti NTT už pred časom prezentovali prototyp optickej pamäte RAM (o-RAM). Nádejné riešenie na báze nanotechnológií má zatiaľ stále priveľkú energetickú náročnosť, ale vedci vo fotonike vidia veľký potenciál. Oproti mikroelektronike založenej na prenose elektrónov bude v konečnom dôsledku energeticky úspornejšia a dokáže signály prenášať vyššou rýchlosťou.
Foto: Stanford