Современные компьютеры построены на электронных элементах, использующих для своей работы электрический ток.

Соавторы работы Денис Санников (справа) и Антон Путинцев в лаборатории гибридной фотоники Центра фотоники и фотонных технологий Сколтеха. Экспериментальная установка на первом плане создана для демонстрации принципа работы оптического поляритонного вентиля. Фото предоставлено Антоном Путинцевым.

В перспективе повысить производительность на несколько порядков способны оптические устройства, в которых электрические токи заменят лучи лазеров. Но желательно, чтобы логика вычислений в них осталась прежней. Это позволит применить в фотонных вычислительных машинах все разработки и достижения, которые сейчас используют для электронных машин.

Процессоры компьютеров состоят из огромного количества транзисторов, сгруппированных в базовые элементы, выполняющие элементарные логические операции, хорошо знакомые всем «И» («AND»), «ИЛИ» («OR»), «НЕ» («NOT») и др. Такие элементы получили название «логические вентили». На их входы подаются сигналы, соответствующие «0» и «1» (это может быть отсутствие и наличие светового импульса), а на выходе после определённых преобразований выводится также «0» или «1». Например, вентиль «НЕ» превращает «0» в «1» и наоборот. Сложные цифровые схемы из множества разнообразных вентилей позволяют процессорам выполнять всё то многообразие действий, с которыми мы имеем дело на практике...

№9, 2024