Pionierdoorbraak uit de VS Belooft een Nieuwe Generatie van Processors Tot een Miljoen Keer Sneller

Een team van onderzoekers van de Universiteit van Arizona heeft een doorbraak bereikt die tot voor kort alleen in de realm van sciencefiction leek te bestaan: de ontwikkeling van de eerste functionele optische transistor met snelheden in het bereik van petahertz (PHz). Deze mijlpaal is gepubliceerd in het gerespecteerde wetenschappelijke tijdschrift Nature Communications en kan de huidige grenzen van computerverwerking herdefiniëren.

Wat Betekent het Bereiken van Petahertz-snelheden?

Om de impact van deze ontdekking te begrijpen, is het belangrijk om het in perspectief te plaatsen. De krachtigste processors tot nu toe opereren op snelheden van enkele gigahertz (GHz), oftewel miljarden cycli per seconde. Een petahertz is gelijk aan één miljoen gigahertz, een snelheid die tot nu toe onbereikbaar leek voor traditionele elektronische componenten.

Technologie Gebaseerd op Ultrafast Pulsen en Graphene

De vooruitgang is bewerkstelligd door het gebruik van ultrasnelle lichtpulsen met een duur van minder dan een triljoenste seconde, waarmee elektronen binnen een graphene-structuur worden gemanipuleerd. Graphene is een veelbelovend materiaal voor geavanceerde elektronica vanwege zijn hoge elektronische mobiliteit en tweedimensionale structuur.

Het meest verbazingwekkende aan het experiment was het observeren van een fenomeen dat bekend staat als het kwantumtunnel-effect. Hierbij kunnen elektronen een energetische barrière oversteken alsof deze niet bestaat, dankzij de probabilistische aard van de kwantummechanica.

Waarom is Dit zo Revolutionair?

Dit type transistor, dat gebaseerd is op fotonen in plaats van traditionele elektrische stroom, opent de deur naar een nieuw tijdperk van optische computing. De werking, die miljoenen keren sneller is dan huidige halfgeleiders, zou het mogelijk maken om processors te ontwerpen met rekenkracht die tot 1.000.000 keer groter is dan de meest geavanceerde chips van vandaag, zoals de Apple M3- en Intel Core Ultra-familie.

De potentiële impact van deze technologie strekt zich uit over meerdere domeinen:

• Ultra-hoge prestaties in kunstmatige intelligentie
• Wetenschappelijke simulaties in real-time
• Hybride quantumcomputing
• Gegevensverwerking op exa- of zettabyte-schaal

Toekomstige Implicaties

Volgens het team van de Universiteit van Arizona zou deze ontdekking de weg kunnen effenen voor de volgende generatie hardware die perfect is afgestemd op de behoeften van software aangedreven door generatieve kunstmatige intelligentie en cognitieve computatie.

Daarnaast suggereert het dat we aan de vooravond van een nieuwe industriële revolutie staan, gebaseerd niet alleen op silicium, maar ook op tweedimensionale materialen zoals graphene en hybride opto-elektronische architecturen waar licht en materie op femtoseconde-schaal interageren.

Een Kwantumsprong Naar de Informatica van de Toekomst

Hoewel we ons nog in de vroege stadia van experimentatie bevinden, wordt deze ontwikkeling al vergeleken met historische mijlpalen zoals de uitvinding van de transistor in 1947 of de introductie van de microprocessor in de jaren ’70. Het is waarschijnlijk dat we in de komende jaren zullen zien hoe deze technologie zich van laboratoria naar commerciële high-performance omgevingen verspreidt, en zo de huidige opvattingen over verwerkingssnelheid zal herdefiniëren.

Bron: MyDrivers