Η IBM έφτιαξε τσιπ για κομπιούτερ με το οποίο θα επιβραδύνει το φως

Πηγή: ZDNet, 4 Νοεμβρίου 2005

Η ΙΒΜ έχει δημιουργήσει ένα τσιπ που μπορεί να επιβραδύνει το φως, κάτι που αποτελεί την πιο πρόσφατη πρόοδο, σε βιομηχανικό επίπεδο, για να αναπτυχθούν υπολογιστές που θα χρησιμοποιούν ένα μόνο μέρος της ενέργειας των σημερινών μηχανών.

Το τσιπ, που ονομάζεται φωτονιακός κυματοδηγός πυριτίου, είναι ένα κομμάτι πυριτίου γεμάτο με σειρές μικροσκοπικών οπών. Το φως σκεδάζεται συστηματικά από τις οπές  δείχνοντας έτσι ότι το τσιπ μπορεί να το επιβραδύνει στο 1/300 της συνηθισμένης ταχύτητάς του (300.000 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο. Μέσα σε ένα σύστημα υπολογιστών, οι πιο αργοί παλμοί του φωτός θα μπορούσαν να μεταφέρουν τα στοιχεία πολύ γρήγορα, αλλά με ένα διατεταγμένο τρόπο. Το φως μπορεί να επιβραδυνθεί κι άλλο αν εφαρμοστεί ένα ηλεκτρικό πεδίο στον κυματοδηγό.

Ερευνητές στο πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ και το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Μπέρκλευ, έχουν επιβραδύνει το φως στα εργαστήρια τους. Η ΙΒΜ, εν τούτοις, υποστηρίζει ότι η συσκευή της που επιβραδύνει το φως είναι η πρώτη που κατασκευάζεται από αρκετά τυποποιημένα υλικά, και προετοιμάζει ενδεχομένως το έδαφος προς την εμπορική χρήση.

Διάφορες επιχειρήσεις και πανεπιστημιακοί ερευνητές αυτή την περίοδο επεξεργάζονται τρόπους για να αντικατασταθούν τα ηλεκτρονικά συστατικά στο εσωτερικό των υπολογιστών - που μεταφέρουν τα σήματα με τα ηλεκτρόνια - με την οπτική τεχνολογία. Οι οπτικές συσκευές μεταφέρουν τα δεδομένα με τα φωτόνια, το μικρότερο τμήμα του φωτός. Τα φωτόνια είναι πολύ γρηγορότερα, ενώ το πιο σημαντικό είναι ότι ο οπτικός εξοπλισμός παράγει λιγότερη θερμότητα, μειώνοντας έτσι το αυξανόμενο πρόβλημα της θερμότητας και της κατανάλωσης της ισχύος.

Το πρόβλημα, εντούτοις, είναι ότι μέχρι σήμερα, η δημιουργία των οπτικών συστατικών κοστίζει πολλά και δεν μπορούν να φτιαχτούν σε εκατομμύρια αντίγραφα όπως τα τσιπ πυριτίου. Ένας άλλος παράγοντας είναι ότι τα οπτικά μέρη είναι μεγάλου μεγέθους, αντίθετα από τα τσιπ πυριτίου οι διαστάσεις των οποίων είναι μερικά χιλιοστά μόνο.

Γίνεται όμως ταχύτατη τεχνολογική πρόοδοςμ που συνδυάζει τα καλύτερα και των δύο τεχνολογιών. Η Intel έχει ήδη δείξει ένα λέιζερ Raman κατασκευασμένο από πυρίτιο. Η Intel μαζί με την Luxtera ήδη έχει βγάλει διαμορφωτές πυριτίου, οι οποίοι 'κόβουν' το φως από ένα λέιζερ, έτσι ώστε να μπορεί να αναπαραστήσει τα δεδομένα.

Ο κυματοδηγός πυριτίου της ΙΒΜ, όπως προτείνει και το όνομα, θα διοχετεύει παλμούς φωτός που δημιουργούνται από το λέιζερ και το διαμορφωτή.

Πότε η οπτική μετατροπή μπορεί να ξεκινήσει να εφαρμόζεται είναι ένα θέμα εμπορικό. Η Luxtera έχει πει ότι θα αρχίσει να παράγει εμπορικά προϊόντα το 2007. Η βιομηχανία υπολογιστών, εντούτοις, κινείται αργά γιατί πρέπει να γίνουν σημαντικές αναβαθμίσεις στην αρχιτεκτονική των υπολογιστών. Θα πρέπει δε να αναπτυχθούν αρκετά συστατικά προτού να μπορέσουν να αντικαταστήσουν τα φωτόνια μέσα στους υπολογιστές τα ηλεκτρόνια.

Η εργασία αυτή δημοσιεύεται στο Nature.