Thursday, January 7, 2016

Tulevaisuudessa myös optiset tietokoneet ovat ehkä todellisuutta


Valotransistorit tai oikeastaan niihin perustuvat valotoimiset mikroprosessorit eli optiset tietokoneet  ovat vasta tietokoneiden kannalta kehitysasteella olevia laitteita. Valotransistoreja  toki käytetään monissa muissa kohteissa mittaamaan esimerkiksi valovoimaa. Ehkä tulevaisuudessa käytettävien valokomponenttien toiminta perustuu valokaapeleihin, sekä transistoreihin, joissa on metallijohtimien paikalla valokennot. Nämä laitteet saattavat jossain vaiheessa ehkä olla tulevaisuuden tietokoneiden ytimenä. Jos valomikroposessorin ympärille rakennettua tietokonetta katsotaan ulkoapäin, niin tuollainen tietokone saattaa avattuna muistuttaa laatikkoa, missä on hämähäkinseittiä. Valokaapelit muistuttavat ulkoapäin katsottaessa näet hämähäkin kutomaa lankaa, ja ehkä nämä huippulaitteet sitten joskus ovat tavallisten ihmisten käytettävissä. Valotranisistorien avulla voidaan tietenkin pitää tietokoneen lämmöt kurissa melkein yhtä hyvin kuin suprajohtavien elementtien käytöllä, mutta niiden koko on vielä melko suuri.

Normaalit valotransisorit ovat laitteita, mitä käytetään kameroissa, ja niiden käyttö tietotekniikassa on melko tuntematonta normaaleille ihmisille. Optiseen sähköilmiöön perustuva transistori on periaatteessa melko yksinkertainen laite, jossa valolla tehdään sama asia kuin metallilangoilla, eli laserit kohdennetaan tuon valotransistorin rungossa oleviin valokennoihin, ja transistorissa oleva laser-led lähettää valon eteenpäin Eli nuo valokennot korvaavat tuossa laitteessa kannan, kollektorin sekä emitterin. Tulevaisuudessa tietotekniikassa käytettävässä transistorimallissa on valokennot kiinnitettynä runkoon, mikä tekee tuon laitteen toteuttamisen sekä massavalmistuksen melko hankalaksi.

Nanoteknologia tietenkin tekee noista laitteista hyvin pienikokoisen, mutta niiden käyttö tulee eteen ehkä vasta muutamien kymmenien vuosien kuluttua, kun ryhdytään tekemään integnoituja piirejä, joissa valo tekee saman, kuin sähkövirta nykyaikaisissa integnoiduissa piireissä. Nykyään tämä teknologia on vielä sellaista, että näiden valolla toimivien mikroprosessorien valmistaminen on liian työlästä, jotta niistä tulisi tietokoneiden jokapäiväiseen käyttöön tarkoitettuja prosessoreja. Mutta Internetistä suuri osa toimii nykyään valokaapelin avulla. Myös optiset tietokoneet ovat yhä lähempänä todellisuutta. (tekniikkatalous)

Tuon digitaalisignaalin toiminta verkossa perustuu siihen, että kun virta on päällä, niin vastaanotin saa arvon 1 ja kun virta on pois, niin vastaanotin kirjaa arvon 0. Eli digitaalinen viestintä on vain ykkösten ja nollien lähettämistä kahden pisteen välillä. Ja laserviestilaite toimii siten, että kun valo on päällä, niin lähetetään binaarimerkki , ja kun valo katkaistaan, niin valokennolla toimiva vastaanotin kuten verkkokortti kirjaa arvon 0, kuten se tekisi sähköjohtimessa. Laserviestimen ongelma WLAN:issa on se, että tielle tulevat esteet häiritsevät sädettä, joka voi myös vahingoittaa silmiä. Joten suojatuissa taktisissa WLAN-laitteissa käytetään suunnattua, ja erittäin kapeaa radioaaltoa, jonka kuunteleminen verkon ulkopuolelta on mahdotonta.

Toki sen suuntaaminen on vähän hankalaa, ja kotioloissa riittää normaali suuntamaton verkko, johon tietokoneet on helppoa kytkeä ilman että antenni täytyy suunnata mihinkään. Vaikka tuo optinen tietokone kuulostaa tällä hetkellä puhtaalta tieteistarinalta, niin laboratoriosta on kuitenkin lyhyt matka kuluttajien pöydille, kuten historia on tietojenkäsittelytekniikan alueella monesti näyttänyt. Eli alkuun tavallinenkin tietokone oli pelkästään laboratorioissa oleva varastohallin kokoinen laite, mutta nykyään nuo laitteet mahtuvat taskuun. Joten ehkä hyvinkin pian ilmestyvät ensimmäiset optiset tietokoneet supertietokonekeskuksiin, mistä ei enää pitkä matka ole kauppojen hyllyille.

Valotransistoreista https://kompo2010.wikispaces.com/valotransistori

IT-viikko: http://www.itviikko.fi/uutiset/2014/12/05/optiset-tietokoneet-hyppasivat-lahemmas/201416841/7

No comments:

Post a Comment

Note: Only a member of this blog may post a comment.

Water crystallization in low gravity and temperature can open new ways to model water.

"The Universe’s most abundant ice isn’t formless—it’s secretly laced with crystals. And that might change how we think about water, pla...