Электронные чипы используют электроны. Фотонные чипы используют свет. Вот почему это важно.
Читайте далее: Сверхпроводимость графена отключена, что доказывает её движущую силу за счёт взаимодействия электронов.
На протяжении десятилетий электронные чипы обеспечивали работу практически всех окружающих нас цифровых устройств, от смартфонов и компьютеров до серверов, на которых работает искусственный интеллект. Но по мере того, как объем данных, передаваемых через современные компьютеры, продолжает расти, исследователи и производители чипов все чаще ищут другой способ передачи и обработки информации — свет.
Вот тут-то и вступают в дело фотонные чипы. Вместо того чтобы полагаться в основном на электрические сигналы, они используют фотоны и крошечные оптические компоненты для управления светом. Однако эти две технологии не обязательно являются конкурентами. Все чаще исследователи ищут способы объединить электронику и фотонику в одних и тех же вычислительных системах.
Как работают электронные чипы
Электронные чипы строятся на основе полупроводниковых устройств, прежде всего транзисторов. Кремний широко используется, поскольку его электрические свойства можно точно контролировать, что позволяет производителям встраивать миллиарды крошечных переключателей в одну интегральную схему.
Эти транзисторы включают и выключают электрические сигналы для выполнения вычислений, хранения и обработки информации, а также управления другим оборудованием. Этот подход чрезвычайно зрелый и остается основой современных вычислительных систем.
Проблема заключается в том, что передача огромных объемов информации электрическим способом может потреблять значительное количество энергии и выделять тепло. Это становится все более важным в центрах обработки данных, где процессоры и ускорители должны постоянно обмениваться огромными объемами данных. Именно поэтому инженеры изучают свет как альтернативный способ передачи информации.
Как работают фотонные чипы
Фотонические чипы, также называемые фотонными интегральными схемами, используют свет вместо электрических сигналов для выполнения некоторых или всех своих функций. Вместо одних только транзисторов эти чипы могут содержать такие компоненты, как лазеры, волноводы, модуляторы, фильтры и фотодетекторы. Волноводы направляют свет по чипу, а модуляторы могут кодировать информацию в оптические сигналы.
Больше новостей из мира науки
Посмотреть все 
Наука. Лазер, разрушающий повторяющиеся узоры, может изменить конструкцию полупроводников.
Sourse: interestingengineering.com
