Нанокомпьютеры: оптические компьютеры



космические технологии будущего в нанокомпьютерахОдним из перспективных направлений в создании и применении нанокомпьютеров является космос. 3° К - естественная температура космоса. Учитывая потребность в сверхнизких температурах для наночипов, космос с его неисчерпаемыми холодильными ресурсами просто необходимо использовать в решении проблемы увеличения вычислительных мощностей. Уже в обозримом будущем на геостационарной орбите можно разместить станции с суперкомпьютерами на основе наночипов.

Одним из перспективных направлений в создании и применении нанокомпьютеров является космос. 3°К - естественная температура космоса. Учитывая потребность в сверхнизких температурах для наночипов, космос с его неисчерпаемыми холодильными ресурсами просто необходимо использовать в решении проблемы увеличения вычислительных мощностей. Уже в обозримом будущем на геостационарной орбите можно разместить станции с суперкомпьютерами на основе наночипов. Бесплатный космический холод даст возможность эффективно реализовать рассматриваемую технологию будущего. Оснастив эти суперкомпьютерные центры  информационными каналами связи достаточной мощности, можно управлять ими, находясь на Земле. Такой сценарий развития компьютерных технологий в будущем вполне реален, впрочем, для реализации подобных проектов, придется разработать эффективную защиту от жесткого излучения – врага интегральных схем. Именно по этой причине  в настоящее время электронно-вычислительная техника в космосе, применяется особая, –  надежная, но не очень производительная с “земной” точки зрения.

нанокомпьютеры: создание оптических компьютеровДля качественного увеличения производительности компьютеров существуют также и другие физические механизмы, применяя которые, можно улучшить термодинамику традиционного компьютера. Рассмотренный ранее принцип Ландауэра оперирует одной температурой T, но в физике рассматриваются среды с двумя и более температурными параметрами. Такие системы называются термодинамически неравновесными. В качестве примера можно привести обычную газоразрядную лампу дневного света. Атомно-молекулярная подсистема в ней имеет комнатную температуру[1], а система свободных электронов – температуру в 30–50 раз большую[2]. Реализовав в вычислительной среде подобный принцип, можно создать переохлажденную рабочую подсистему со сверхнизкой температурой, а при завершении вычислительного процесса считать результат до того, как проявится эффект потери информации (в результате возвращения системы к состоянию теплового баланса). Осуществление такого принципа дает возможность создать симбиоз квантового и классического компьютинга. Интересно, что такие компьютеры уже разработаны и действуют. Это – оптические компьютеры, обладающие сверхвысокой производительностью. В них пучки света с низкой энтропией[3] проходят через оптическую систему фактически без тепловых потерь. В этом и заключается успех оптоволоконных систем связи. В оптических компьютерах реализованы «холодные» вычисления, что и позволяет добиваться особой производительности.


[1] 300° K

[2] 10000° K

[3] энтропия – процесс уменьшение порядка (стремление к хаосу)






Комментариев пока нет!

Поделитесь своим мнением