کوی دانش - kooy

"کره های جادویی" سرامیکی، ساخت کامیپوترهای اپتیکال را ممکن تر ساخته است

"کره های جادویی" سرامیکی، ساخت کامیپوترهای اپتیکال را ممکن تر ساخته است
04 شهریور
14:15 1394
بعد از نیم قرن تحولات سریعی که در عرضه کامپیوترهای الکترونی شاهد بوده ایم، اکنون به خوبی بر همگان آشکار شده است که تلاش برای ساختِ پردازنده ها (یا هم پردازنده های) سریع تر بی حاصل است. دانشمندان علوم کامپیوتر اعتقاد دارند برای حل این معضل می توان از چند شیوه، از جمله حالات کوانتومی به جای صفر و یک و ساخت کامیپوترهای ارگانیک استفاده کرد که بتوانند ذهن انسان را بهتر تقلید کنند.

 کامپیوترهای اپتیکال  که به جای الکترون از فوتون بهره می گیرند به عنوان تکنیک انقلابی بالقوه ای موضوع بحث محافل مختلف است. اما علی رغم سال ها تحقیقات امیدوار کننده در این باب، حتی بنیان های ابتدایی ساخت چنین کامپیوترهایی نیز گنگ و بی ثبات به نظر می رسد. تحقیقات جدیدی که از سوی دانشمندان روسی، اسپانیایی و فرانسوی انجام گرفته است نتایجی در بر داشته که امیدها را به ساخت کامپیوترهای ارگانیک قوت بخشیده  و یا دست کم نقطه شروعی در اختیار محققان آینده قرار می دهد. این تحقیق که هدایت آن به عهده استاد مایکل تریبلسکی از دانشگاه دولتی مسکو ام وی اومونوسوف قرار داشته است و در ژورنال Scientific Reports چاپ شده حاکی از ساخت کره ای تجربی توسط دانشمندان می باشد که می تواند  نور منتشر شده را با اعمال کنترل کافی بازهدایت نماید و اساس یک پردازنده کامپیوتری را تشکیل بدهد.

کنترل نور در مقیاسی بسیار کوچک با دقت کافی برای محقق ساختن محاسبات اپتیکال مشکلی است که مدت ها در برابر دانشمندان قرار داشته است. مسئله آنست که طول موج  نور مرئی (0.5 میکرومتر) بسیار بزرگتر از آن است که در الکترونیک مدرن بتوان از آن استفاده نمود. کار کردن با نوری که کمتر از این مقیاس باشد نیز بسیار مشکل است و به لحاظ بنیادین متفاوت از نور اپتیک هایی است که در انواع و اقسام ابزارها از چشم انسان گرفه تا دوربین یافت می شود. 

تلاش های مختلفی که به منظور یافتن روش های عملی برای کنترل نور زیر طول موجی صورت گرفته است نیز مدنظر دانشمندان قرار داشته است، از آنجمله می توان به پلاسمونیک اشاره داشت که در آن به مسئله نحوه کنترل نوسانات گاز الکترونی در فلزاتی پرداخته می شود که برای تولید سیگنال واضح لازم هستند، اما تاکنون راه حلی یافت نشده است. مشکل آنست که رساناهای الکتریکی، همانند مس یا پلاتینیوم که در پلاسمونیک استفاده می شود، همچنان مقاومت نشان می دهند  و نوسانی را که سیگنال های دیجیتالی از آن خلق شده و به عنوان نیروی حیاتی کامپیوتر مورد استفاده واقع می شود تعدیل می کنند.

سوار کردن قطعات "به طورکامل در اتاق بدون پژواک قرار دارد و هدف از طراحی آن، اندازه گیری الگوهای پراکنده یک پراکنده سازِ کرویِ زیر طول موجیِ واحد می باشد".

 تحقیق جدید تریبلسکی که با اتکا به مقاله نظری چاپ وی در سال 1984 انجام شده است بدنبال یافتن روش های جدید برای تولید سیگنال های مشابه است. این مواد دی الکتریک می تواند رزونانسی را که تماما پولاریزه شده است را به نمایش بگذارد، که هدف پلاسمکونیک هم همین می باشد، آنهم بدون "تعدیل سازی" که حاصل مقاومت الکتریکی می باشد. این مواد که اساسا شاخص انکسار بالایی دارند در نظر قادر به ایجاد اثرات مشابه بدون بوجود آوردن اثر تعدیل سازی هستند و می شود از آنها در اجزای هسته ای مدارهای محاسباتی اپتیکال بهره گرفت.

همکاران تریبلسکی از کره های سرامیکی با قطر حدود 2 سانتی متری استفاده کرده و نشان دادند که این کره ها می تواند تشعشع الکترومغناطیسی را با دقت بسیار بالا بازهدایت کند (که در این مورد خاص، مشابه اجاق مایکروویو می باشد) و موارد منتشره را با تغییر نوع امواجی که به آن پرتاب می شود تنظیم کند. جزئیات نحوه عملکرد کره بسیار پیچیده است اما نکته اصلی آنست که خصوصیات فیزیکی بنیادین آن به تیم محققان فرصت داده تا "تشعشع غیر مستقیم" یا سیگنال "درونی" را به روش  مطلوب بازهدایت کنند و این همان الزام اساسی در کامپیوترهاست. تریبلسکی  ادامه می دهد: "گفتن این نکته کافی است که محققان توانسته اند سیگنال مدنظر را از پس زمینه ای که نوسان آن برخی اوقات 3 هزار برابر بزرگتر از سیگنال می باشد، جداسازی نمایند."

واضح است  که کره ای با قطر 2 سانتی متر  بسیار بزرگتر از آنست که در کامپیوتر استفاده شود. اما کلید تحقیق به گفته تریبلسکی، وجود آبجکت هایی است که مقیاس بسیار کوچکتری دارند و درصورت یکسان بودن شاخص انکسارشان، دقیقا به همان شیوه کار می کنند. همچنین فناوری کوچکتر سازی کره ها نیز موجود است. نانوکره هایی که  بتوان در مدار اپتیکی از آنها استفاده کرد از مواد "غیرعادی" ساخته نمی شوند و در هر نوع محاسباتی قابل استفاده اند و بسیار ساده تر از سایر شیوه ها نیز به نظر می رسند.

البته منظور از مطلبی که گفته شد آن نیست که در آیفون شاهد روندهای اپتیکال خواهیم بود. اما حداقل می شود نسبت به ساخت کامپیوترهای اپتیکال امیدوار بود و از آنجایی که قانون مور به نقطه سرحد خود نزدیک و نزدیک تر می شود، همین خبری خوشحال کننده است.

کلمات کلیدی

اشتراک

درباره نویسنده

هنگامه خوش خلق

هنگامه خوش خلق

اینجانب فعالیت خود را به عنوان مترجم از سال 88 و با همکاری با انتشارات طاهریان آغاز کردم .و سپس به عنوان کارمند مترجم با شرکت های مختلفی همکاری داشته ام . در این میان لازم به ذکر است که فعالیت های اینجانب علاوه بر ترجمه کتاب (در آخرین مورد نشر آوند دانش)شامل ترجمه مقالات ، همکاری به عنوان مترجم شفاهی در دوره ها و سمینارهای مختلف و کار به عنوان مسئول مکاتبات و مکالمات خارجی شرکت توسعه اطلاعات بوده است .علاوه بر زبان انگلیسی ، آشنایی متوسط با زبان های اسپانیولی و ترکی استانبولی را نیز دارا می باشم .

 

شما اولین نفری باشید که برای این خبر نظر میدهد
تصویر امنیتی



عبارت در تصویر را وارد کنید


محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

دانشمندان روشی را توسعه داده اند که توسط آن موادی که عموماً در صنایع هوایی و ماهواره ها استفاده می شوند می توانند به خودترمیمیِ شکستها و خش های خود در دمای زیر انجماد بپردازند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

چگونه می توان انرژی خورشیدی را برای استفاده در زمانی که تابش خورشید وجود ندارد ذخیره کرد؟ یک راه حل تبدیل انرژی خورشیدی به هیدروژن توسط الکترولیز آب است. این ایده به این صورت است که از الکتریسیته ای که توسط انرژی خورشیدی (پنلهای خورشیدی) بدست می آید برای تجزیه ملوکولهای آب به اکسیژن و هیدروژن استفاده شود. سپس هیدروژن خالص را می توان بعنوان منبع انرژی الکتریسیته ویا یک منبع سوختی استفاده کرد. اما دقیقاً همینجاست که موضوع پیچیده می شود. حتی با وجود فناوری های مختلفِ تولید هیدروژن و نتایج نوید بخش آزمایشگاهی، هنوز این روش بسیار ناپایدار و گران است و صرفاً برای استفاده های بزرگ تجاری دارای صرفه است. حال، رویکرد جدیدی توسط محققانِ سوئیسی عرضه شده است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
تولید سوخت از دی اکسید کربن

تولید سوخت از دی اکسید کربن

در مطالعه ای جدید که توسط دپارتمان انرژی آرگونه از لابراتوار ملی آمریکا و دانشگاه ایلینویز در شیکاگو انجام شد، محققان موفق به یافتن راهی شدند تا با کمک نور آفتاب، دی اکسید کربن را به یک منبع قابل استفاده انرژی تبدیل کنند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

اگر از زمره عاشقان قهوه هستید و در عین حال قارچ هم از چاشنی های همیشگی غذاهای شماست احتمالاً از همین الان تصمیم قطعی برای خرید این دستگاه را خواهید گرفت. این دستگاه جالب توسط آدریان پرز طراح بارسایی طراحی و تولید شده است. دستگاه های قهوه جوش صرفاً دو دهم درصد از قهوه را تبدیل به نوشیدنی می کنند و مابقی بصورت تفاله دور ریخته می شود. گرچه استفاده از تفاله قهوه بعنوان بستری برای پرورش قارچ موضوع جدیدی نیست ولی در پشت دستگاهی که در ادامه بررسی می کنیم تفکر خلاقانه ای وجود دارد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پهپادها بزودی قادر خواهند بود همانند یک پرنده ویا یک حشره بالدار تصاویر محیط را دریافت کرده، پردازش نمایند و بدون نیاز به دخالت نیروی انسانی، رادار وحتی هدایت GPS ماهواره ای راه خود را بیابند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
آزمایش توهم "سریع تر از نور" و کمک در آشکار ساختن اسرار کیهانی

آزمایش توهم "سریع تر از نور" و کمک در آشکار ساختن اسرار کیهانی

آزمایش عجیب و غریب "سریعتر از نور" می تواند به اخترشناسان در مطالعه اشیاء دور مانند NGC 2261 (ابرِ بادبزن مانندی از جنس گاز و گرد و غبار که ستاره ای در پایه اش آنرا روشن کرده) کمک کند.

مطالعه متن کامل
کشف مارکرهای زیستی جهت تشخیص زودهنگام سرطان ریه

کشف مارکرهای زیستی جهت تشخیص زودهنگام سرطان ریه

علی رغم چند دهه هشدار در مورد مصرف سیگار، سرطان ریه همچنان از اصلی ترین انواع سرطان و عامل اصلیِ مرگِ بسیاری از افراد در جهان به شمار می رود. اکثر اوقات بیماران، تنها هنگامی شناسایی می شوند که بیماری آنها در مرحله ی پیشرفته باشد و درمان آنها مشکل است. محققان در مرکز «متابولیمیکسِ» وِست کاست در دانشگاه کالیفرنیا تلاش می کنند تا با شناسایی شناساگرهای زیستی (که می توانند به عنوان اساسِ آزمایش های تشخیص زودهنگام سرطان ریه استفاده شوند) این وضعیت را تغییر دهند.

مطالعه متن کامل
سوخت بیولوژیکی Biofuel: کاشت محصول درست در مراتع مساعد

سوخت بیولوژیکی Biofuel: کاشت محصول درست در مراتع مساعد

در این نقشه تراکم گازهای گلخانه ای در مناطق زیر کشت برای تولید سوخت بیولوژیکی، نشان داده می شود. ذرت، گندم و هسته ی انواع گیاهان برای تولید سوخت بیولوژیکی Biofuel قابل استفاده هستند. که از آن ها دیزل Biodiesel و اتانول Bioethanol بیولوژیکی تولید می شود. مطابق تحقیقاتی که جدیداً از سوی پژوهشگران محیط زیست از دانشگاه رد باود Radboud صورت گرفته، حاکی از آن است که در این مناطق از زمین های زراعتی برای کشت و تولید سوخت بیولوژیکی Biofuel استفاده می شود. در نهایت اثر عمده ای در انتشار گازهای گلخانه ای دیده می شود. گزارش آخرین تحقیقات در این زمینه 11 می May در مجله ی Nature Climate Change منتشر خواهد شد.

مطالعه متن کامل
کاوشگر پلوتون با نام "کاوشگر افق های جدید"، از خواب بیدار می شود

کاوشگر پلوتون با نام "کاوشگر افق های جدید"، از خواب بیدار می شود

اگر فکر می کنید که بیدار شدن پس از یک پرواز نه ساعته کار سختی است، پس تصور کنید که اگر بخواهید پس از یک سفر فضائی نه ساله و پیمودن حدود 5 میلیارد کیلومتر از خواب بیدار شوید، آنگاه چه خواهید کرد. روز شنبه کاوشگرِ اعماق فضا با نام "افق های جدید" که متعلق به ناسا می باشد، خودش را از خواب زمستانی بیدار کرد چون مقدمات پرواز به سیاره پلوتون و اقمار آن در ماه جولای آینده آغاز می شود. تا کنون این کاوشگر مسافت 4.6 میلیارد کیلومتر دورتر از کره زمین بوده است و 260 میلیون کیلومتر دیگر نیز در پیش است. سیگنال هایی که بیدار شدن را اعلام می کنند، به مدت چهار ساعت و 26 دقیقه طول می کشد تا به زمین برسند. ایستگاه دریافت کننده این سیگنالها موسوم به "ایستگاه شبکه اعماق فضا" در شهر کانبرا در استرالیا قرار دارد.

مطالعه متن کامل
ولوو مدل جدید XC90خودش را با طراحی R-Design اسپورت به روز می کند

ولوو مدل جدید XC90خودش را با طراحی R-Design اسپورت به روز می کند

ولوو بعد از معرفی مهمترین خودروی تولیدی یک دهه اخیر خود هم آرام ننشسته است. این شرکت ماشین سازی سوئدی حسابی کمر همت را برای کسب موفقیت بسته است و امروز هم اعلام کرد که قصد دارد نسخه اسپورت R-Design از SUV جدید خودش را هم به بازار عرضه کند.

مطالعه متن کامل