Τι είναι ένα πικοσυκότερο;

Ένα picosecond είναι ένα τρισεκατομμύριο του δευτερολέπτου.Πρόκειται για ένα μέτρο χρόνου που έρχεται σε λειτουργία με τύπους τεχνολογίας, όπως λέιζερ, μικροεπεξεργαστές και άλλα ηλεκτρονικά εξαρτήματα που λειτουργούν σε εξαιρετικά γρήγορες ταχύτητες.Η έρευνα της πυρηνικής φυσικής περιλαμβάνει επίσης μετρήσεις που προσεγγίζουν το εύρος του πικοσωδίου, καθώς και τη σχετική απεικόνιση πυρηνικής ιατρικής χρησιμοποιώντας τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων (PET).Ένας οικιακός υπολογιστής με μικροεπεξεργαστή που τρέχει σε τρία Gigahertz εκτελεί σε τρία δισεκατομμύρια κύκλους ανά δευτερόλεπτο.Αυτό σημαίνει ότι στην πραγματικότητα παίρνει περίπου 330 picoseconds για να εκτελέσει μια μόνο δυαδική λειτουργία.

Οι υπερυπολογιστές στις Ηνωμένες Πολιτείες και η Κίνα υπερβαίνει ήδη το picosecond ανά ταχύτητα λειτουργίας.Ένας από τους ταχύτερους υπερυπολογιστές στις ΗΠΑ μπορεί να κάνει 360 τρισεκατομμύρια επιχειρήσεις ανά δευτερόλεπτο, η οποία είναι ελαφρώς ταχύτερη από μία λειτουργία ανά πικοστερόλεπτο.Η Κίνα αποκάλυψε έναν υπερυπολογιστή το 2010, ο οποίος ήταν σε θέση να εκτελέσει 2,5 Petaflops ανά δευτερόλεπτο ή 2,5 τετράγωνα επιχειρήσεις κάθε δευτερόλεπτο, πράγμα που σημαίνει ότι κάθε picosecond, εκτελεί βέλτιστα 2.500 υπολογισμούς.Αρκετές δεκάδες πικοσκέδες εγκαίρως.Υπάρχουν διάφοροι τύποι σχεδίων λέιζερ που μπορούν να λειτουργούν σε αυτές τις ταχύτητες, συμπεριλαμβανομένων των χύδην λέιζερ στερεάς κατάστασης, των λέιζερ ινών με κλειδαριά και των λέιζερ q-switched.Κάθε μοντέλο βασίζεται στη δίοδο picosecond, η οποία μπορεί να είναι κλειδωμένη ή να μετατραπεί σε κέρδος, μεταβάλλοντας ρυθμούς παλμών από ταχύτητες νανοδευτερόλεπτου που βρίσκονται σε δισεκατομμύρια του δευτερολέπτου, σε τουλάχιστον δέκα φορές ταχύτερα στα 100s του κυματισμού των picoseconds.

Αν και τέτοια εξαιρετικά γρήγορη λέιζερ είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς, υπάρχει ακόμη πιο γρήγορο επίπεδο μοντέλων.Ένα λέιζερ παλμού picosecond είναι 1.000 φορές πιο αργό από ένα λέιζερ femtosecond.Αυτό κάνει τα σχέδια picosecond λιγότερο αιχμή και σημαντικά πιο οικονομικά για χρήσεις όπως η μικρο-μηχανική συστατικά.Και οι δύο τύποι λέιζερ έχουν παρόμοια επίπεδα απόδοσης για τις θέσεις εργασίας με τις οποίες έχουν επιφορτιστεί.

Στον τομέα της πυρηνικής ιατρικής, μια μηχανή κατοικίδιων ζώων δημιουργεί μια εικόνα μέσω των ακτίνων γάμμα που αλληλεπιδρούν με κρυστάλλους σπινθηρισμού για την παραγωγή ηλεκτρονίων Compton με βέλτιστες ταχύτητες περίπου 170 πικοσκέδων.Στην πραγματικότητα, αυτό είναι συνήθως πολύ πιο αργό και διαρκεί περίπου 1 έως 2 νανοδευτερόλεπτα σε μήκος ανά σωματίδιο εκπομπής.Η έρευνα του Pet Pet (Tofpet) προσπαθεί να μειώσει τον πραγματικό χρόνο πτήσης κάτω από 300 πικοσκέδες, μέσω βελτιώσεων στους φωτοανιχνευτές, τους ίδιους τους κηλιδωτούς κρυστάλλους και τα συνδεδεμένα ηλεκτρονικά.Αν και αυτά τα ποσοστά ταχύτητας είναι απίστευτα γρήγοροι ήδη, η ανακατασκευή μιας εικόνας των περιοχών του ανθρώπινου σώματος από αυτές τις εκπομπές είναι μια αργή, χρονοβόρα διαδικασία που συχνά διαρκεί αρκετές ημέρες για να ολοκληρωθεί.