Picosecond là gì?

Một picosecond là một phần trăm của một giây.Đó là thước đo thời gian phát huy tác dụng với các loại công nghệ như laser, bộ vi xử lý và các thành phần điện tử khác hoạt động với tốc độ cực kỳ nhanh.Nghiên cứu vật lý hạt nhân cũng liên quan đến các phép đo tiếp cận phạm vi của picosecond, cũng như hình ảnh y học hạt nhân liên quan bằng cách sử dụng chụp cắt lớp phát xạ positron (PET). Các máy tính cá nhân đang dần tiếp cận tốc độ mà một tính toán duy nhất có thể được thực hiện trong một picosecond.Một máy tính gia đình với bộ vi xử lý chạy ở ba Gigahertz thực hiện với ba tỷ chu kỳ mỗi giây.Điều này có nghĩa là thực sự đang mất khoảng 330 picosecond để thực hiện một hoạt động nhị phân duy nhất.

Super Computerers ở Hoa Kỳ và Trung Quốc đã vượt quá tốc độ hoạt động cho mỗi tốc độ hoạt động.Một trong những siêu máy tính nhanh nhất ở Mỹ có thể thực hiện các hoạt động 360 nghìn tỷ mỗi giây, nhanh hơn một chút so với một hoạt động mỗi picosecond.Trung Quốc đã tiết lộ một siêu máy tính vào năm 2010 có khả năng thực hiện 2,5 petaflops mỗi giây hoặc 2,5 triệu hoạt động mỗi giây, có nghĩa là mỗi picosecond, nó thực hiện tối ưu 2.500 tính toán.Một vài chục picoseconds trong thời gian.Có một số loại thiết kế laser có thể hoạt động ở các tốc độ này, bao gồm các laser trạng thái rắn khối lượng lớn, laser sợi bị khóa chế độ và laser chuyển đổi Q.Mỗi mô hình được xây dựng trên diode picosecond, có thể được chuyển đổi hoặc chuyển đổi chế độ, thay đổi tốc độ xung từ tốc độ nano giây trong một phần trăm giây, nhanh hơn ít nhất mười lần trong phạm vi 100 của picoseconds.Mặc dù các laser cực nhanh như vậy rất khó tưởng tượng, một mức độ mô hình thậm chí còn nhanh hơn tồn tại.Một laser xung picosecond chậm hơn 1.000 lần so với laser femtosecond.Điều này làm cho các thiết kế picosecond ít cắt giảm, và kinh tế hơn đáng kể cho các mục đích sử dụng như gia công vi mô của các thành phần.Cả hai loại laser đều có mức hiệu suất tương tự cho các công việc mà chúng được giao nhiệm vụ.Trong lĩnh vực y học hạt nhân, một máy PET xây dựng hình ảnh thông qua các tia gamma tương tác với các tinh thể thu hút để tạo ra các electron compton với tốc độ tối ưu khoảng 170 picoseconds.Trong thực tế, điều này thường chậm hơn nhiều và mất khoảng 1 đến 2 nano giây có chiều dài cho mỗi hạt phát xạ.Nghiên cứu về thời gian của chuyến bay PET (TOFPET) đang cố gắng giảm thời gian bay thực tế xuống dưới 300 picoseconds, thông qua các cải tiến về bộ quang điện, chính các tinh thể hấp dẫn và các thiết bị điện tử liên quan.Mặc dù các tốc độ này đã rất nhanh, nhưng việc xây dựng lại hình ảnh của các vùng cơ thể con người từ các phát thải này là một quá trình chậm, tốn thời gian thường mất vài ngày để hoàn thành.