현재 프로세서보다 300배 빠른 바이어스를 사용하는 최초의 포토닉 프로세서.

옥스포드 대학의 연구원들은 저장 밀도와 컴퓨팅 성능을 높이기 위해 편광을 사용하는 최초의 포토닉 프로세서를 개발했습니다.

포토닉스는 전자 제품에 비해 큰 장점이 있습니다. 그리고 사실은 빛이 넓은 대역폭에서 더 빠르고 더 기능적이라는 것입니다. 통신 및 컴퓨터 네트워크와 같은 다른 영역에서 이미 사용되고 있기 때문에 컴퓨터 컴퓨팅에서 포토닉스의 특성을 활용하기 위한 여러 연구 프로젝트가 현재 진행 중입니다.

변위된 광자 프로세서

Science Advances 저널에 게재된 이 연구를 이해하려면 빛이 계산에 사용할 수 있는 흥미로운 속성을 가지고 있다고 말해야 합니다. 서로 다른 파장의 빛은 서로 상호 작용하지 않으며, 이는 예를 들어 통신을 위한 광섬유에서 사용됩니다. 빛의 다른 편광도 서로 상호 작용하지 않습니다. 각각은 여러 채널에 정보를 저장할 수 있는 독립적인 정보 채널로 사용할 수 있습니다. 

이 개념을 사용하여 연구원들은 편광을 사용하는 최초의 포토닉 프로세서를 개발했습니다. 이를 위해 광 펄스를 가했을 때 전환 가능한 재료 특성을 나타내는 재료를 사용하여 HAD(Hybridized Active Dielectric) 나노 와이어를 개발했습니다. 각 나노와이어는 특정 편광 방향에 선택적으로 반응하므로 정보는 서로 다른 방향의 다중 편광을 사용하여 동시에 처리될 수 있습니다.

개발은 기존의 전자 칩에 비해 밀도를 몇 배나 증가시킵니다. 이러한 나노와이어가 나노초 단위로 실행되는 광 펄스로 변조되기 때문에 계산 속도가 더 빠릅니다. 새로운 칩은 기존 칩보다 300배 이상 빠르고 밀도가 높다.

“이것은 정보 처리를 극적으로 병렬화하기 위해 편광을 포함하여 빛이 제공하는 모든 자유도를 사용하는 미래에 우리가 보고자 하는 것의 시작에 불과합니다.”라고 연구원들은 설명합니다. 이 프로젝트는 예비 단계에 있으며 수년간의 개발이 필요하지만 관심을 불러일으키고 있습니다.

전자, 포토닉스 및 신소재

반도체 산업의 비즈니스 전략을 정의한 무어의 법칙은 마이크로프로세서, 그 다음에는 개인용 컴퓨터의 등장을 가능하게 한 밀도, 그리고 그에 따른 트랜지스터의 수, 궁극적으로는 성능.

오늘날 재료(실리콘)와 현대 기술이 더 이상 허용하지 않기 때문에 완성되었습니다. 그리고 현재보다 더 전문화되고 발전된 하드웨어를 필요로 하는 인공 지능 및 머신 러닝과 같은 기능으로 작업하는 것은 물론 생산성을 더욱 향상시키는 것이 필수적입니다.

그리고 필요한 속도로 트랜지스터의 수를 늘릴 수 없다면 어떻게 각 트랜지스터에 더 많은 기능을 담을 수 있습니까? 그 해답은 빛의 편광 특성을 이용하는 이 포토닉 프로세서와 같은 프로젝트가 될 수 있습니다.