Ученые из Института AMOLF, Пенсильванского университета и CUNY опубликовали в журнале Nature Nanotechnology статью, в которой обсуждают разработку наноструктурированной поверхности, способной решать уравнения с помощью света.
По информации 3DNews, в современных нейроморфных, квантовых и других приложениях аналоговые вычисления снова начинают бросать вызов цифровым решениям. Фактически речь идет о построении оптических метаповерхностей, на которые падение (и отражение) света происходит в соответствии с фундаментальными принципами оптики, по физически заданной функции.
Для решения любых задач этот метод не идет ни в какое сравнение с цифровыми системами, но все выглядит очень и очень перспективно для реализации конкретных и математически сложных алгоритмов.
Закон Мура больше не гарантируется цифровыми архитектурами в виде процессоров, что часто выражается в лаконичной манере "закон Мура мертв". Переход на оптические сигналы и структурированные метаповерхности решает обе проблемы: ускорит вычисления благодаря работе света в наноразмерных оптических структурах и снизит энергопотребление благодаря отсутствию тепловыделения при вычислениях.
Эти расчеты имеют простую концепцию. Самый прозрачный слой вещества имеет прозрачные области и специфический наноразмерный рельеф под ним. Свет выполняет вычисления по указанной формуле, просто проходя через слой и отражаясь от него. Например, исследователи продемонстрировали, что таким образом можно обрабатывать изображения.
Кроме того, оптические системы могут выполнять вычисления за один цикл, в то время как обычным компьютерам для их завершения требуется несколько циклов, особенно когда используется матричная обработка.
По словам одного из ведущих авторов статьи, было продемонстрировано прочное новое партнерство между аналоговыми вычислениями и нанотехнологиями, которое может проложить путь к гибридным оптическим и электронным вычислительным схемам. Эти концепции будут развиваться дальше, чтобы быстро и эффективно решать проблемы возрастающей сложности, что ранее было невообразимо.
По информации https://involta.media/post/uchenye-pridumali-analogovye-kompyutery-sposobnye-rabotat-so-skorostyu-sveta
Обозрение "Terra & Comp".
