Исследователи Токийского университета сообщили о новом методе оптических вычислений, который обещает значительно повысить мощность и энергоэффективность компьютеров по сравнению с современными электронными устройствами. Ученые уверены, что подобные компьютеры могут появиться уже в течение десяти лет.
Разработанный метод получил название “дифракционное формирование” и позволяет использовать свет для выполнения вычислений вместо электричества. Это не только помогает избежать выделения тепла, характерного для традиционных электронных устройств, но и снимает ограничения по размеру вычислительных элементов. Подобный подход особенно подходит для задач обработки изображений и машинного обучения.
Дифракционное формирование основывается на методе “отбрасывания тени”, разработанном еще в 1980-х годах, но значительно его улучшает. В отличие от устаревшего подхода, новый метод использует свойства световых волн, что делает вычислительные элементы более гибкими и пространственно эффективными. Аналогия с “накладыванием слоев в Photoshop” описывает процесс использования слоев света для выполнения вычислений.
Исследователи уверены, что этот метод сможет дополнить существующие вычислительные системы, выполняя специализированные задачи, и способствовать развитию технологий будущего, таких как квантовые вычисления. Уже сейчас демонстрируется возможность выполнения 16 базовых логических операций с помощью данного метода.
Хотя система находится на начальной стадии разработки, ожидается, что коммерческое внедрение оптических компьютеров может начаться в течение ближайших десяти лет, открывая путь к новому поколению вычислительных технологий.
Метод дифракционного литья описан в статье , опубликованной в рецензируемом журнале Advanced Photonics.