Co je to picosekund?

PicoseCond je jedna bilionta sekundy.Je to míra času, která přichází do hry s typy technologií, jako jsou lasery, mikroprocesory a další elektronické komponenty, které fungují při extrémně rychlých rychlostech.Výzkum jaderné fyziky také zahrnuje měření, která se blíží rozsahu pikosekundu, jakož i související zobrazování jaderné medicíny pomocí pozitronové emisní tomografie (PET).Domácí počítač s mikroprocesorem, který běží ve třech Gigahertz, provádí ve třech miliardách cyklů za sekundu.To znamená, že ve skutečnosti trvá asi 330 pikosekund pro provádění jediného binárního operace.

Superpočítače ve Spojených státech a Čína již převyšují pikosekundu na provozní rychlosti.Jeden z nejrychlejších superpočítačů v USA může provádět 360 bilionů operací za sekundu, což je o něco rychlejší než jedna operace na picosekundu.Čína v roce 2010 odhalila superpočítač, který byl schopen provádět 2,5 petaflops za sekundu, nebo 2,5 kvadrilionového operací každou sekundu, což znamená, že každá picosekundová optimálně provádí 2 500 výpočtů.Několik desítek pikosekund v čase.Existuje několik typů laserových konstrukcí, které mohou pracovat při těchto rychlostech, včetně hromadných laserů pevných stavů, laserů zamyšlených režimem a laserů s přepnutím Q.Každý model je postaven na pikosekundové diodě, kterou může být zamčena nebo přepínána režimem, měnící se pulzní rychlosti z nanosekundových rychlostí, které jsou v miliardách sekundy, na nejméně desetkrát rychlejší do rozsahu 100s picosekund.

Ačkoli jsou takové ultrarychlé lasery těžké si představit, existuje ještě rychlejší úroveň modelů.Pikosekundový pulzní laser je 1 000krát pomalejší než femtosekundový laser.Díky tomu je picosekundová konstrukce méně špičkové a mnohem ekonomičtější pro použití, jako je mikro-machining komponent.Oba typy laserů mají podobné úrovně výkonu pro úlohy, s nimiž jsou pověřeny.

V oblasti Nuclear Medicine, stroj pro domácí zvířata vytváří obraz prostřednictvím gama paprsků interagujících s scintilačními krystaly, aby produkoval Comptonovy elektrony při optimálních rychlostech přibližně 170 pikosekund.Ve skutečnosti je to obvykle mnohem pomalejší a trvá asi 1 až 2 nanosekundy na délku na emisní částici.Čas průzkumu Flight PET (TOFPET) se pokouší zkrátit skutečnou dobu letu pod 300 pikosekund, prostřednictvím zlepšení fotodetektorů, samotných scintilačních krystalů a související elektroniky.Ačkoli tyto rychlosti jsou již neuvěřitelně rychlé, rekonstrukce obrazu oblastí lidského těla z těchto emisí je pomalý, časově náročný proces, který často trvá několik dní.