Математики установили, что свойства метаматериалов теоретически вполне можно изменить так, что набор из разных нескольких кусочков подобных соединений можно будет использовать для производства сложных математических операций с одиночными лучами света. Об этом сообщается в статье, которую опубликовал журнал Science.
Сегодня абсолютное большинство компьютеров являются цифровыми устройствами, оперирующими с информацией, закодированной дискретно в виде единиц и нулей. Предшественники современных компьютеров – аналоговые вычислительные машины – кодировали информацию в виде непрерывных функций. В качестве примера можно назвать плавные колебания напряжения тока, либо движение шестеренок. Аналоговый метод вычислений имеет много недостатков, в том числе низкая скорость и точность вычислений, плохая защищенность от помех, а также невозможность создания миниатюрных устройств.
 |
Университет Пенсильвании в Филадельфии (США)
Группа ученых из университета Пенсильвании в Филадельфии (США) под руководством Александра Силвы установила, что в аналоговых «световых компьютерах» можно будет обойти значительную часть подобных проблем. Поскольку метаматериалы могут менять свойства и направление движение света, ученые предположили, что их можно применять в качестве своего рода «аналога» электрических цепей и шестеренок, которые использовались в первых аналоговых компьютерах и арифмометрах.
Исходя из этого предположения, Силва и его коллеги построили математическую модель, описывающую простейшее вычислительное устройство на основе «идеального» метаматериала, способное к вычислению одной из важнейших математических операций – т.н. преобразованию Фурье.
Используя результаты работы модели, ученые попробовали понять, возможно ли создание материала с подобными свойствами в реальном мире для использования с лучами лазера в качестве переносчика и источника информации. Согласно их расчетам, это вполне реально: для создания подобных вычислительных устройств можно использовать уже существующие метаматериалы на основе «черного кремния», либо оксида алюминия и цинка.
Читайте также:
Российские физики создали первый в мире квантовый метаматериал
Создан прототип самообучающегося фотонного компьютера
Ученые сымитировали мозг на аналоговых компонентах
Аналоговая электроника останется незаменимой в цифровом мире
Производители аналоговых ИС видят перспективу заказов до 3Q12
Источник: PennNews