نانولیزرها سرعت پردازش را دوبرابر و مصرف برق را نصف میکنند — گزارش کو
نانولیزرها کلید رسیدن به آیندهای هستند که در آن میکروچیپها بهجای برق، تنها از طریق ذرات نور با یکدیگر ارتباط برقرار میکنند. این فناوری نوآورانه با جایگزینی فوتونها بهجای سیگنالهای الکتریکی، مصرف انرژی کامپیوترها را تا ۵۰ درصد کاهش داده و سرعت پردازش دادهها را دوبرابر میکند.
Technical University of Denmark
نیمی از پژوهشگران دانشگاه DTU در محیطهای DTU Electro و DTU Nanolab توانستند نانولیزری را در یک غشای نیمههادی طراحی کنند که الکترونها و نور را در فضای بسیار محدودی متمرکز میکند. این دستاورد که نتایج آن در وبسایت ScienceDaily منتشر شد، امکان جایگذاری هزاران نانولیزر را روی یک تراشه فراهم میکند.
وقتی انتقال اطلاعات توسط فوتونها انجام شود، گرمای تولید شده در مدارها به شدت افت میکند. این تغییر بنیادین در نحوه جابهجایی دادهها، بهرهوری گوشیهای هوشمند و دیتاسنترها را به سطح جدیدی میبرد.
ساختار nanocavity
قلب این دستگاه بر روی ساختاری به نام nanocavity استوار است که نور را در ابعادی بسیار کوچک حبس میکند. این ساختار توسط گروه پروفسور Ole Sigmund در DTU Construct توسعه یافت تا لیزر بتواند در دمای اتاق و با کمترین میزان انرژی فعال شود.
پیش از این، متمرکز کردن نور در چنین مقیاسی دشوار بود. حالا با تاباندن پرتو نور به دستگاه، فوتونها و الکترونها در یک ناحیه میکروسکوپی تعامل میکنند تا ارتباطات نوری مستقیماً وارد ریزتراشهها شوند.
جسپر مورک و کاربردهای پزشکی
جسپر مورک (Jesper Mørk)، استاد دانشگاه DTU، معتقد است این فناوری مسیر تولید قطعاتی با عملکرد بالا و ابعاد بسیار کوچک را هموار کرده است.
نانولیزرها راه را برای تولید نسل جدیدی از قطعات باز میکنند که هم عملکرد بالایی دارند و هم ابعادی بسیار کوچک. این موضوع در حوزه فناوری اطلاعات، منجر به کاهش مصرف انرژی کامپیوترها میشود. همچنین در بخش سلامت، تمرکز شدید نور در نانولیزرها میتواند باعث ساخت حسگرهای زیستی فوقحساس و دستیابی به تصاویری با کیفیت بسیار بالا شود.
این جهش فنی در کنار ابزارهای نوین مانند دستیار هوش مصنوعی Shipt، نشاندهنده تحولی در بهرهوری ابزارهای دیجیتال و پردازشی است. محققان تخمین میزنند چالشهای فنی باقیمانده طی ۵ تا ۱۰ سال آینده برطرف شود.
دکترهای Meng Xiong و Yi Yu نیز در پیشبرد این پروژه همکاری کردند تا مرزهای متداول اندازه در ساخت لیزرها جابهجا شود.
این فناوری مشکل گرمای شدید در دیتاسنترها و گوشیهای هوشمند را حل میکند. کاهش ۵۰ درصدی مصرف برق تاثیر مستقیمی بر محیط زیست و کاهش کربن دارد و سرعت دوبرابر پردازش، عصر جدیدی از محاسبات نوری را آغاز میکند.
سؤالات متداول
نانولیزرها چگونه مصرف انرژی را کاهش میدهند؟
این قطعات بهجای سیگنالهای الکتریکی از ذرات نور (فوتونها) برای انتقال دادهها استفاده میکنند و همین موضوع باعث کاهش شدید اتلاف انرژی و تولید گرمای محیطی میشود.
چه زمانی این فناوری در محصولات تجاری قابل استفاده است؟
پژوهشگران برآورد میکنند که رفع چالشهای فنی باقیمانده برای تحقق کامل این فناوری بین ۵ تا ۱۰ سال زمان میبرد.
به جز کامپیوترها، چه کاربردهای دیگری برای نانولیزرها وجود دارد؟
در بخش سلامت، تمرکز شدید نور در این دستگاهها امکان ساخت حسگرهای زیستی فوقحساس و دستیابی به تصویربرداریهای پزشکی با کیفیت بسیار بالا را فراهم میکند.
بازنشر سبک برای 1mag.ir
