Миллион гигагерц – скорость процессора, Миллион гигагерц – скорость процессора Налаштування

[rpisarev]

Основой всей современной электроники являются транзисторы. Новые исследования ученых позволят увеличить скорость работы транзисторов в 10 тысяч раз. Новые транзисторы приводятся в действие лазерными импульсами. Исследование было проведено учеными Государственного университета Джорджии (профессора Марк Стокман (Mark Stockman) и Вадим Апалков (Vadym Apalkov)) совместно с научными сотрудниками из немецкого Института квантовой оптики Макса Планка, а также представителями других немецких научных организаций.

В современном мире существует три базовых материала: металлы; полупроводники (используемые в современных транзисторах) и изоляционные материалы или диэлектрики, которые не проводят электрический ток. Вот эти последние и предлагается использовать в электронных устройствах нового поколения. На первый взгляд это весьма странная идея. Но разберемся в ней несколько подробнее.
Диэлектрики, как уже было сказано, не проводят электричество. Воздействие на них мощных энергетических полей приводит к их повреждению. Ученые обнаружили, что под воздействием на диэлектрики короткими, но интенсивными электрическими импульсами, они начинают проводить электрический ток и при этом сохраняют свою целостность.

Кратчайшее время, занимаемое сигналом, проводимым диэлектриком, составляет 1 фемтосекунду. Это время колебания световой волны или одна квадриллионная доля секунды. Столь малый временной промежуток вообще не укладывается в человеческом сознании. Достаточно лишь подробнее прочитать о порядке этих величин, чтобы осознать фантастическое неправдоподобие таких скоростей.
Что это дает на практике? Устройства на базе диэлектрических транзисторов позволят существенно расширить возможности компьютерных устройств. Современные процессоры работают со скоростью слегка выше 3 ГГц. Диэлектрические чипы смогут работать со скоростью в миллион гигагерц. Фантастика, которая уже почти стала реальностью. Сравните с теми возможностями, которые у вычислительной техники всего полвека назад.
Источник <---

[Death]

оригиналы статей на нейчере

http://www.nature.com/nature/journal/vaop/...ature11720.html

http://www.nature.com/nature/journal/vaop/...ature11567.html

The time it takes to switch on and off electric current determines the rate at which signals can be processed and sampled in modern information technology1, 2, 3, 4. Field-effect transistors1, 2, 3, 5, 6 are able to control currents at frequencies of the order of or higher than 100 gigahertz, but electric interconnects may hamper progress towards reaching the terahertz (10^12 hertz) range. All-optical injection of currents through interfering photoexcitation pathways7, 8, 9, 10 or photoconductive switching of terahertz transients11, 12, 13, 14, 15, 16 has made it possible to control electric current on a subpicosecond timescale in semiconductors. Insulators have been deemed unsuitable for both methods, because of the need for either ultraviolet light or strong fields, which induce slow damage or ultrafast breakdown17, 18, 19, 20, respectively. Here we report the feasibility of electric signal manipulation in a dielectric. A few-cycle optical waveform reversibly increases—free from breakdown—the a.c. conductivity of amorphous silicon dioxide (fused silica) by more than 18 orders of magnitude within 1 femtosecond, allowing electric currents to be driven, directed and switched by the instantaneous light field. Our work opens the way to extending electronic signal processing and high-speed metrology into the petahertz (10^15 hertz) domain.