Anonim

Corkscrew-formede hvirvellasere kunne holde Moore's lov sparket lidt længere

Fysik

Eric Mack

30. juli 2016

Rendering af en hvirvel laser på en chip (Kredit: University at Buffalo)

I de seneste år er bekymringer, at Moores lov er ved at falde fra hinanden, blevet intensiveret, da ingeniører lige har presset den maksimale mængde bearbejdningseffekt, der er mulig ud af hvert atom i intrikat fabrikerede siliciumchips. Men en ny undersøgelse tyder på, at kodning af information ved hjælp af kurvekrydsformede laserstråler kan hjælpe os med at holde trit med vores stadigt stigende datakrav.

I flere årtier har vi fundet måder at konsekvent lave computere og de komponenter, der driver dem nogensinde hurtigere, billigere og mindre, som beskrevet af Moores lov. Nærmere bestemt er Moores lov mere en observation end en faktisk fysisk lov, der i det væsentlige angiver, at mængden af ​​datakraft, der kan presses ind i et integreret kredsløb, fordobles omtrent hvert andet år.

Men mange har argumenteret for, at denne proces ikke kan fortsætte for evigt, da ingeniører i sidste ende vil løbe op imod begrænsningerne i selve fysikken. Med andre ord bliver det på et tidspunkt umuligt at gøre chips og andre komponenter mindre. Med ingeniører arbejder nu med materialer, der kun er et-atom tykke, siger nogle af slutningen af ​​Moores lov kunne være så lidt som et par år væk.

En undersøgelse offentliggjort i det seneste nummer af tidsskriftet Science finder, at kodning af data ved hjælp af laserstråler, der er formet som en korketrukker eller boblebad, kan være nøglen til at presse lidt mere effektivitet ud af vores informationsteknologiske infrastruktur.

"For at overføre flere data, mens du bruger mindre energi, skal vi genoverveje, hvad der er inde i disse maskiner, " siger Liang Feng, ph.d., adjunct professor ved universitetet i Buffalo 's School of Engineering and Applied Sciences og studie 's medforfatter forfatter.

Manipulerende lasere til at bære så mange oplysninger som muligt ved at opdele lysets forskellige bølgelængder for at trække flere data ned ad en vej har været et middel til at holde trit med den globale eksplosion af efterspørgslen efter mere båndbredde i dagens informationsalder. Nu når disse metoder også deres grænser og får forskere til at blive kreative.

Fengs forskerhold benyttede en lette manipulationsteknik kaldet orbital vinkelmoment for at forme laseren i et korketruksmønster med en hvirvel i midten, en slags laserekvivalent af en tragtsky eller hvirvelen skabt af et dræningsbadekar, hvorved Flytter data hurtigere.

Det vigtigste fremskridt i teamets arbejde var dets evne til at krympe hvirvellaseren til et punkt, hvor det kunne interface med eksisterende computerkomponenter. Laserbjælkens vortexvendinger gør det muligt at bære ti gange flere data end konventionelle lineære lasere.

Denne eneste ordreforøgelse kunne være betydeligt nok til at afværge slutningen af ​​Moores lov i et stykke tid længere, men flere innovationer vil sandsynligvis blive påkrævet for at holde over et århundres værd at konsekvente computerforbedringer går stærkt .

Kilde: University of Buffalo

Rendering af en hvirvel laser på en chip (Kredit: University at Buffalo)

Anbefalet Redaktørens Valg