أسرع مليون مرة من الحواسيب التقليدية.. هكذا تعمل أجهزة الحاسوب الضوئية

تعمل المعالجات في الحواسيب عن طريق جمل منطقية، والتي تقوم بتشغيل عملية ثنائية، وهي 1 و 0. وتتم هذه العملية المنطقية، في معالجات الحاسوب التقليدية إلكترونيًا، دوائر كهربائية.

ولكن الباحثين اكتشفوا طريقة لتشغيل هذه الجمل المنطقية بالاعتماد على الضوء، وهي أسرع مليون مرة من الطريقة الإلكترونية التقليدية.

وتم الكشف عن هذا بدراسة أجريت في جامعة  آلتو (AALTO) في فنلندا، ونشرت بمجلة ساينس ادفانسيس (Science Advances).

احتياجات الحوسبة للجيل القادم

ومن أجل تلبية احتياجات معالجة البيانات من الجيل التالي، مثل تقييم مجموعة بيانات الذكاء الاصطناعي، وتحديد مصادر الاستدلال الخوارزمي، يجب أن تعمل الجمل المنطقية في الحوسبة بشكل أسرع.

والحاجة لهذا التطوير لتسريع أوقات المعالجة نابعة من زيادة مجموعات البيانات الهائلة من إنترنت الأشياء. إن الكميات المتزايدة باستمرار من البيانات من مصادر أجهزة الاستشعار والخوارزميات المرتبطة بجمع وتقييم، ثم إجراء عمليات استنتاج من البيانات، تحتاج إلى سرعات حسابية أعلى من الحالية بعدة مرات.

آليات تشغيل منطقية بصرية جديدة

يتم تشغيل الآليات المنطقية البصرية الجديدة -والتي تم تصميمها وتطويرها بواسطة فريق من علماء جامعة آلتو- بمعدل أسرع بنحو مليون مرة من البوابات المنطقية السابقة.

وتستخدم هذه المعالجة السريعة للغاية ضوءًا مستقطبًا دائريًا بدلاً من الإشارة الكهربائية، معتمدة إلى حد كبير على استخدام الشعاع المستقطب دائريًا، من خلال مادة بلورية حساسة لشعاع الضوء.

ويحدد اتجاه انحناء شعاع الضوء من خلال شكل البلورة التي يمر بها. وهي بذلك تنحني إما إلى جانب أو آخر، إما الجهة اليمنى أو اليسرى وهو ما يعادل الإشارة الكهربائية 0 أو 1 في الحواسيب التقليدية ولكن بسرعة أكبر بكثير.