Οπτικός υπολογιστής από 'παγωμένο' φως

Πηγή: IoP, 25 Απριλίου 2005

Επιστήμονες στο πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ έκαναν επίδειξη για τον τρόπο, που εξαιρετικά ψυχρά άτομα μπορούν να χρησιμοποιηθούν ώστε να παγώσουν και να ελέγξουν το φως με σκοπό να διαμορφώσουν τον "πυρήνα" - ή την κεντρική μονάδα επεξεργασίας - ενός οπτικού υπολογιστή. Οι οπτικοί υπολογιστές θα μπορούν να μεταφέρουν πληροφορίες δέκα φορές γρηγορότερα από τις παραδοσιακές ηλεκτρονικές συσκευές, συντρίβοντας το εγγενές όριο της ταχύτητας στην τεχνολογία του πυριτίου.

Η νέα έρευνα μπορεί να είναι μια σημαντική ανακάλυψη στη δημιουργία υπεργρήγορων υπολογιστών, όπου θα χρησιμοποιείται φως αντί των ηλεκτρονίων για την επεξεργασία των πληροφοριών. Η καθηγήτρια Lene Hau είναι μία από τις πιο σπουδαίες φυσιογνωμίες στον κόσμο στο αργό ή παγωμένο φως. Η ερευνητική ομάδα της έγινε διάσημη για την επιβράδυνση του φωτός, που ενώ ταξιδεύει κανονικά με 300.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο, το επιβράδυνε στην ταχύτητα ενός αργού ποδηλάτου. Χρησιμοποιώντας την ίδια συσκευή, η οποία περιέχει ένα νέφος εξαιρετικά ψυχρών ατόμων νατρίου, κατόρθωσε ακόμη και να παγώσει το φως ολοκληρωτικά. Η Hau λέει ότι θα μπορούσε να έχει  εφαρμογές στην αποθήκευση μνήμης σε μια μελλοντική γενεά οπτικών υπολογιστών.

Αλλά η πιο πρόσφατη έρευνα της Hau αντιμετωπίζει το ζήτημα των οπτικών υπολογιστών κατά μέτωπον. Έχει υπολογίσει ότι τα εξαιρετικά ψυχρά άτομα - γνωστά ως συμπυκνώματα Bose-Einstein (BEC) μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να εκτελέσουν "ελεγχόμενη συνεπή επεξεργασία" με το φως. Στην συνηθισμένη ύλη, το εύρος και η φάση ενός παλμού φωτός θα μπερδευόταν και έτσι οποιοδήποτε περιεχόμενο πληροφοριών εντός του θα καταστρεφόταν. Εντούτοις, η εργασία της Hau για το αργό φως έχει αποδείξει πειραματικά ότι αυτές οι ιδιότητες μπορούν να διατηρηθούν σε ένα BEC. Μια τέτοια συσκευή μια ημέρα μπορεί να γίνει η Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας ενός οπτικού υπολογιστή.

Οι παραδοσιακοί ηλεκτρονικοί υπολογιστές σήμερα βρίσκονται πολύ κοντά στα θεωρητικά τους όρια όσον αφορά το μέγεθος και την ταχύτητα τους. Μερικοί επιστήμονες θεωρούν ότι ο οπτικός υπολογιστής μια ημέρα θα φέρει επανάσταση για μικρότερους και γρηγορότερους υπολογιστές.

Η Lene Hau είναι καθηγήτρια της εφαρμοσμένης φυσικής στο πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ.