Điện toán quang học là gì?

Điện toán quang học là một công nghệ điện toán trong giai đoạn nghiên cứu và lý thuyết.Ý tưởng sẽ là tạo ra một máy tính hoàn toàn dựa vào ánh sáng (photon) thay vì điện (electron) để thực hiện điện toán.Sự hấp dẫn của máy tính quang học bị hạn chế, bởi vì với khoảng cách ngắn, chúng đòi hỏi nhiều năng lượng hơn máy tính điện tử để thực hiện tính toán tương tự.Tuy nhiên, điện toán quang học có thể cho phép xây dựng máy tính không thể sử dụng thiết bị điện tử.Điện toán quang vẫn còn trong giai đoạn đầu phát triển - chỉ có một số nguyên mẫu rất hạn chế hiện đã được xây dựng trong phòng thí nghiệm. Một máy tính quang chủ yếu sử dụng laser để gửi tín hiệu.Thật không may, laser không thể tương tác trực tiếp với nhau theo bất kỳ cách nào có ý nghĩa, vì vậy việc thực hiện các tính toán đòi hỏi một trung gian dưới dạng vật chất bằng cách nào đó.Nỗ lực làm cho các bóng bán dẫn quang có xu hướng xoay quanh các vật liệu tái tạo lại ánh sáng có chọn lọc để đáp ứng với cường độ của ánh sáng đến.Việc kết hợp các thành phần này vào một web khổng lồ có thể cho phép xây dựng một máy tính quang học. Cho đến nay, quang học đã được áp dụng một cách nhiệt tình để truyền dữ liệu trên khoảng cách xa, như trong sợi quang.Tuy nhiên, trong khoảng cách ngắn - và đây là một trong những nhược điểm chính của điện toán quang học - mất năng lượng mà ánh sáng gặp phải đòi hỏi nhiều năng lượng để gửi tín hiệu hơn là sử dụng các electron để gửi cùng một tín hiệu trên cùng một khoảng cách.Trong khoảng cách xa, ánh sáng chiến thắng, nhưng một phần của máy tính là chúng được cho là nhỏ và khoảng cách ánh sáng tốt hơn (10 ft/3 m trở lên) khá lớn theo tiêu chuẩn tính toán.Tuy nhiên, có thể hình dung rằng các kênh quang có thể được sử dụng trong các siêu máy tính lớn để gửi dữ liệu hiệu quả hơn so với thiết bị điện tử. Về lý thuyết, máy tính quang học có thể tạo ra máy tính nhanh hơn hàng chục lần so với máy tính ngày nay, vì ánh sáng có thể di chuyển nhanh hơn nhiềudòng điện.Tuy nhiên, trong thực tế, sự cần thiết phải sử dụng các chùm ánh sáng lớn để tránh mất tín hiệu đã ngăn cản khả năng đó.Tuy nhiên, gần đây, các nhà nghiên cứu tại Đại học Harvard đã tìm ra cách lật thanh ghi chỉ bằng một photon duy nhất, một cột mốc có thể mở ra con đường để tính toán quang học hiệu quả.Các nhà nghiên cứu đã tận dụng các plasmon, nhiễu loạn bề mặt nhỏ trong một môi trường có thể được tạo ra bằng cách bắn phá nó bằng các photon.Được phát triển trong dự đoán chạy lên chống lại các giới hạn vật lý với điện toán điện tử thông thường, nhưng vẫn còn phải xem liệu nó sẽ mang trái trong dài hạn.Trừ khi bạn đang làm việc trên công nghệ, tất cả những gì chúng ta có thể làm bây giờ là chờ và xem.