В 1941 году немецкий инженер Конрад Цузе построил первый программируемый компьютер Z3 , работавший с тактовой частотой всего 5-10 Гц. С тех пор производительность чипов росла в соответствии с законом Мура, достигая пика в 2005 году с частотой около 5 ГГц. Однако на этом прогресс остановился из-за физических ограничений транзисторов и проблем энергопотребления.
Теперь ученые из Калифорнийского технологического института разработали оптический компьютер, способный работать на частотах свыше 100 ГГц. Команда во главе с Гордоном Ли и Мидией Партой создала устройство, которое использует свет вместо электричества для вычислений, что обеспечивает беспрецедентную скорость обработки данных.
Устройство основано на рекуррентной нейронной сети, где входной сигнал проходит через оптическую полость с обратной связью, выполняя линейные и нелинейные операции, а также сохраняя данные. Ключевым фактором стало использование лазерных импульсов для синхронизации операций, что позволяет обрабатывать информацию с ограничением только скоростью света.
Новая технология обещает революцию в таких областях, как телекоммуникации, ультрабыстрая обработка сигналов, прецизионное измерение и высокоскоростной трейдинг. В будущем эти системы могут найти применение в автономных транспортных средствах, генеративном искусственном интеллекте и других сферах, требующих мгновенной обработки данных.
Исследователи отмечают, что переход к интеграции на чипах с использованием тонкопленочных материалов, таких как литий-ниобат, сделает технологию более компактной и доступной для массового производства.