Но Университет адъюнкт-профессора электротехники и вычислительной техники Юты Рэджеша Менона и его команда разработали устройство сокрытия для микроскопических фотонных интегрированных устройств – стандартные блоки фотонных компьютерных микросхем, которые работают на свету вместо электрического тока – чтобы сделать будущий жареный картофель меньшим, быстрее и потребить намного меньше энергии.Открытие Менона было издано онлайн в последнем выпуске научного журнала, Коммуникаций Природы. Бумага писалась совместно Университетом докторанта Юты Бинга Шена и Рэнди Полсона, главного оптического инженера в Нанопотрясающей Юте У.Будущее компьютеров, информационных центров и мобильных устройств включит фотонный жареный картофель, в котором данные доставлены в челноке вокруг и обработаны как легкие фотоны вместо электронов.
Преимущества фотонного жареного картофеля по сегодняшнему основанному на кремнии жареному картофелю, они будут намного быстрее и потребят меньше энергии и поэтому испустят меньше тепла. И в каждом чипе потенциально миллиарды фотонных устройств, каждый с определенной функцией почти таким же способом, которым у миллиардов транзисторов есть различные функции в сегодняшних кремниевых чипах. Например, одна группа устройств выполнила бы вычисления, другой выполнит определенную обработку и так далее.Проблема, однако, состоит в том, если два из этих фотонных устройств будут слишком близки друг к другу, они не будут работать, потому что легкая утечка между ними вызовет «перекрестную связь» во многом как радио-вмешательство.
Если они располагаются далеко друг от друга, чтобы решить эту проблему, Вы заканчиваете с чипом, который является слишком большим.Таким образом, Menon и его команда обнаружили, что Вы можете поместить специальный nanopatterened основанный на кремнии барьер промежуточные два из фотонных устройств, который действует как «плащ» и обманывает одно устройство от не наблюдения другого.«Принцип, который мы используем, подобен тому из плаща-невидимки Гарри Поттера», говорит Менон. «Любой свет, который доходит до одного устройства, перенаправлен назад, как будто подражать ситуации не наличия соседнего устройства.
Это похоже на барьер – это выдвигает свет назад в оригинальное устройство. Это дурачат в размышление, что с другой стороны нет ничего».
Следовательно, миллиарды этих фотонных устройств могут быть упакованы в однокристальную схему, и чип может содержать больше этих устройств еще для большей функциональности. И так как этот фотонный жареный картофель использует легкие фотоны вместо электронов, чтобы передать данные, которые создают тепло, этот жареный картофель потенциально мог потребить в 10 – 100 раз меньше энергии, которая будет благом для мест как информационные центры, которые используют огромные суммы электричества.Менон полагает, что самое непосредственное заявление на эту технологию и на фотонный жареный картофель в целом будет для информационных центров, подобных тем используемым услугами как Google и Facebook.
Согласно исследованию от Национальной лаборатории Лоуренса Беркли американского Министерства энергетики, информационные центры только в США потребляли часы на 70 миллиардов киловатт в 2014, или приблизительно 1,8 процента полного американского потребления электричества. И то энергопотребление, как ожидают, повысится на еще 4 процента к 2020.
«Идя от электроники до фотоники мы можем сделать компьютеры намного более эффективными и в конечном счете оказать большое влияние на выбросы углерода и энергетическое использование для всех видов вещей», говорит Менон. «Это – большое воздействие, и много людей пытается решить его».В настоящее время фотонные устройства используются главным образом в высококачественной военной технике, и он ожидает, что полный фотонный жареный картофель будет использоваться в информационных центрах в течение нескольких лет.