Lần đầu tiên ánh sáng được lưu trữ dưới dạng âm thanh, máy tính ánh sáng sắp thành hiện thực

Bằng cách làm chậm tốc độ di chuyển của các photon và chuyển ánh sáng thành sóng âm, các nhà khoa học đã lần đầu tiên trong lịch sử có thể lưu trữ thông tin dưới dạng ánh sáng trên một con chip máy tính.

Thành công này hứa hẹn hiện thực hóa ý tưởng máy tính hoạt động trên ánh sáng với ưu điểm tốc độ truyền dữ liệu cao (do không bị ma sát như truyền bằng e), đồng thời không tỏa nhiệt và tiết kiệm điện, hướng tới những hệ thống truyền thông bằng ánh sáng “đúng nghĩa” với hàng loạt ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

Để làm được điều đó, họ đã sử dụng một chiếc máy tính đặc biệt hoạt động dựa trên ánh sáng với khả năng di chuyển dữ liệu bằng tốc độ ánh sáng. Với tên gọi photonic computers, chiếc máy tính này trên mặt lý thuyết mạnh hơn rất nhiều lần so với máy tính thông thường của chúng ta, đồng thời cũng không sinh quá nhiều nhiệt và tiết kiệm điện do dữ liệu được truyền bằng các photon ánh sáng thay vì bằng các electron.

Tuy nhiên, những ưu điểm đó là “trên mặt lý thuyết” bởi từ nói tới thực hành là một khoảng cách khá xa dù đã có nhiều nỗ lực nghiên cứu phát triển máy tính hoạt động bằng ánh sáng, bao gồm cả các công ty lớn như IBM và Intel.

Trên thực tế, việc mã hóa dữ liệu vào trong các photons là không khó và thí dụ gần gũi nhất là hệ thống cáp quang giúp chúng ta truyền thông tin. Tuy nhiên, việc tìm cách để một con chip có thể tìm kiếm và xử lý những thông tin đã lưu trong những photons là việc làm cực kỳ phức tạp. Một trong những lý do: ánh sáng quá nhanh so với khả năng dọc của những con chip máy tính.

Bởi thế, những thông tin mã hóa trong ánh sáng và chạy trong những sợi cáp quang internet hiện vẫn phải được chuyển thành các electron để đọc. Tuy nhiên, còn một cách khác tốt hơn chính là làm chậm ánh sáng và chuyển nó thành âm thanh. Đây cũng chí là ý tưởng tuyệt vời mà các nhà nghiên cứu tại Đại học Úc vừa thực hiện thành công.

Giám đốc dự án, Birgit Stiller cho biết: “Thông tin trên con chip của chúng tôi tồn tại dưới dạng sóng âm di chuyển tại tốc độ chậm hơn 100 ngàn lần so với bên trong cáp quang. Điều này cũng giống như sự khác nhau giữa sấm và chớp.” Với thành công lần này, những chiếc máy tính có thể sẽ truyền tải dữ liệu với tốc độ ánh sáng, lại không sinh nhiệt, không bị nhiễu bởi bức xạ từ trường, đồng thời lại có thể giảm tốc độ dữ liệu xuống tới đủ để những chip máy tính có thể xử lý được.

Moritz Merklein, một thành viên của nhóm nghiên cứu cho biết: “Nếu như máy tính ánh sáng có thể được thương mại hóa thực sự, dữ liệu ánh sáng trên chip sẽ cần được làm chậm lại để xử lý, dẫn đường, lưu trữ và truy cập. Đây là một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực xử lý thông tin quang học, tạo tiền đề cho sự phát triển của các hệ thống truyền thông bằng ánh sáng thế hệ mới trong hiện tại lẫn tương lai.”

Được biết hiện nhóm đang phát triển một hệ thống bộ nhớ có thể chuyển đổi chính xác giữa ánh sáng và sóng âm ngay trên một con chip ánh sáng - con chip tương tự như thứ sẽ dùng trên máy tính hoạt động dựa trên ánh sáng.

Video bên trên là mô tả sơ lược về cách hoạt động của chip nhớ ánh sáng. Theo đó thông tin mã hóa trên ánh sáng sẽ đi vào chip dưới dạng một xung ánh sáng (màu vàng) và sẽ tương tác với một xung “ghi” (màu xanh), tạo thành một sóng âm có chứa dữ liệu. Một xung ánh sáng khác gọi là xung “đọc” (màu xanh) sẽ tiến đến dữ liệu âm thanh và truyền ánh sáng đi thêm một lần nữa (màu vàng). Khi 2 xung ánh sáng đi qua con chip trong vòng 2-3 nano giây, thông tin sẽ ở lại con chip trong khoảng thời gian lên tới 10 nano giây, đủ để được thu hồi và xử lý.

Tóm lại, hệ thống nói trên không chỉ chuyển được ánh sáng thành sóng âm mà còn làm chậm nó lại để quá trình khôi phục dữ liệu được chính xác hơn. Đồng thời khác với các nỗ lực trước đây, hệ thống này có thể hoạt động được trên băng thông rộng. Giáo sư Merklein cho biết: “việc phát triển một hệ thống đệm âm học trong một con chip như thế này sẽ cải thiện hàng trăm ngàn lần khả năng kiểm soát thông tin. Hệ thống của chúng tôi không bị giới hạn trong một băng thông hẹp và khác với các hệ thống trước đây trong lĩnh vực này, chúng tôi có thể lưu trữ và phục hồi dữ liệu đồng thời tại nhiều bước sóng khác nhau, từ đó tạo điều kiện triển khai một cách hiệu quả trên nhiều thiết bị khác nhau.”

Tham khảo Nature, Phys

BÌNH LUẬN

THỦ THUẬT HAY

Cách đăng nhập tài khoản Google trên Android tivi Sony 2018

Tivi chạy hệ điều hành Android mang đến nhiều tính năng thú vị. Để khai thác hiệu quả các tính năng này, bạn nên đăng nhập tài khoản Google trước khi sử dụng tivi.

CV là gì?Tại sao đi xin việc lại cần CV

Bạn là người đang quan tâm đến vấn đề tuyển dụng và tìm việc làm thì chắc hẳn bạn đã nghe đến khái niệm CV xin việc hoặc Curriculum Vitae. Vậy CV xin việc là gì và tại sao khi đi xin việc lại cần CV? Bài viết dưới đây sẽ là câu trả lời cho câu hỏi

Tránh người khác rình mò đọc lén thông tin trên smartphone BlackBerry

Ứng dung Privacy Shade sẽ cho người dùng điều chỉnh độ trong suốt bộ lọc màn hình sao cho phù hợp với môi trường xung quanh. Đồng thời thể chọn che đi các phần của màn hình mà người dùng không xem đến, do đó phần màn hình không được sử dụng sẽ tối

Trình quản lý mật khẩu Bitwarden - tiện ích mở rộng mới nhất của Microsoft Edge

Mới đây, Microsoft đã đưa một tiện ích mở rộng mới nhất vào cửa hàng Windows Store - trình quản lý mật khẩu Bitwarden. Hiện nay, tiện ích này đã có mặt trên hầu hết các trình duyệt máy tính, di động và web.

Cách khóa Wall Facebook Timeline, khóa tường Facebook

Bạn cảm thấy bực mình khi tường trang cá nhân Facebook nhà mình rất lộn xộn vì bạn bè hay tự ý đăng tin quảng cáo hoặc các nội dung không liên quan thậm chí nói xấu mình. Vì vậy mà bạn không muốn cho họ đăng lên dòng thời gian của mình mà chưa biết

ĐÁNH GIÁ NHANH

[ĐÁNH GIÁ XE] Tiếp tục đánh giá Triumph T120 Black hoàn toàn mới

Triumph T120 Black 2016 sở hữu thiết kế mới với các chi tiết tinh tế hơn, là kết quả của sự thu nhặt và dung hòa phản hồi từ khách hàng cũng như sự tiếp thu và nghiên cứu những công nghệ mới. Với...

Ấn tượng đầu tiên về Apple Watch Series 7: Nhiều màu sắc hơn, màn hình lớn hơn

Cuối cùng, sau bao ngày mong đợi thì cuối cùng Apple Watch Series 7 đã chính thức được ra mắt. Dưới đây là những ấn tượng đầu tiên về Apple Watch Series 7 giúp bạn có cái nhìn bao quát hơn về sản phẩm này, mời bạn đọc theo dõi. Màn hình lớn hơn

Đánh giá thiết kế Nokia 6: Khi Lumia và Android dung hòa

Thế giới di động - Nokia vừa mới ra mắt chính thức chiếc Nokia 6 tại Trung Quốc, đánh dấu sự quay trở lại lần đầu tiên sau hơn hai năm dài vắng bóng. Bây giờ chúng...

BẠN ĐÃ XEM