Elektronický obvod Darpy zvládl 1 bilion cyklů za sekundu  
Nový držitel Guinnessova světového rekordu by se mohl stát základem převratných terahertzových technologií. Vojenští vývojáři DARPA slaví.


 

Zvětšit obrázek
Obvod TMIC. Kredit: DARPA.

Lidé Guinnessových světových rekordů sotva před pár dny oficiálně zaznamenali nový pozoruhodný rekord, kterého dosáhli američtí vojenští vizionáři DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency). V rámci svého programu THz Electronics postavili integrovaný obvod zesilovače se společným emitorem (common-source amplifier), který umí jeden terahertz (1012 hertzů) neboli 1 bilion cyklů za sekundu. Úřadují rekord z roku 2012, který činil 850 gigahertzů, byl tím pádem pokořen o 150 miliard cyklů za sekundu.

 

 

Logo DARPA.

Podle manažera programu Terahertzové elektroniky DARPA Deva Palmera mají terahertzové obvody veliký potenciál ve výzkumu a hlavně v netušených aplikacích v oblasti submilimetrových vln. A taky mají úžasný výkon. Rekordní zesilovač by podle Palmera mohl vést k převratným technologiím, jako jsou bezpečnostní systémy s vysokým rozlišením, vylepšené technologie pro vyhýbání se srážkám, komunikační sítě s ohromující kapacitou anebo fantasticky citlivé spektrometry pro detekci nejrůznější látek.

 

 

Logo Guinnessových světových rekordů.

Nový držitel Guinnessova světového rekordu se jmenuje Terahertz Monolithic Integrated Circuit (TMIC) a na zakázku DARPA ho vytvořila společnost Northrop Grumman Corporation. Tento obvod vykazuje zisky výkonu (power gains) o několik řádu vyšší, než soudobé technologie. Tento zisk se měří v decibelech a logaritmicky, tedy podobně jako se měří velikost zemětřesení na Richterově škále. Udává přitom schopnost zesilovače zesílit výkon signálu mezi vstupem a výstupem. Obvod TMIC má podle měření zisk 9 decibelů na frekvenci 1,0 terahertzu a 10 decibelů na frekvenci 1,03 terahertzů. Pro srovnání, technologie chytrých telefonů pracuje na 1 až 2 gigahertzích a bezdrátové sítě na 5,7 gigahertzích.

 

 

Zvětšit obrázek
Terahertzová mezera. Kredit: CIRCE LBNL.

Vývojáři se už roky snaží zužitkovat oblast vysokých frekvencích nad 300 gigahertzů, čili submilimetrové vlnové délky. Jenže terahertzové frekvence byly dlouho nedosažitelné, protože jsme neměli k dispozici nástroje k vytváření, zachycovávání a zpracovávání potřebných vysokofrekvenčních signálů. Dosavadní elektronika se sem obvykle nemůže dostat kvůli nedostatečnému výkonu tranzistorů. Odborníci této oblasti elektromagnetického spektra mezi rádiovými vlnami a infračerveným zářením láskyplně přezdívají Terahertzová mezera (Terahertz gap). Tradičně se k prolomení Terahertzové mezery využívá frekvenční konverze, tedy překlopení jedné frekvence střídavého proudu na druhou. Tento postup ale zahrnuje celou řadu nevýhod, jako omezení výkonu elektroniky nebo nárůst velikosti, váhy a spotřeby energie dotyčných zařízení.

 

DARPA se teď podle všeho o terahertzové frekvence hodně zajímá. Investovala své zdroje do programů HiFIVE, SWIFT a TFAST. Jednotlivé programy přitom vždy navazují na úspěch těch předcházejících a výsledkem jsou podivuhodnosti jako obvod TMIC. Terahertzová mezera se chvěje v základech.

 

 

Video:  Mind-Blowing DARPA Projects That Will Change Our World. Kredit: geobeats

 

Literatura

DARPA News 28. 10. 2014, Wikipedia (Guinness World Records, Common source, Power gain, terahertz gap)

 

Autor: Stanislav Mihulka
Datum: 03.11.2014 23:11
Tisk článku

Robot -
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 899 Kč
cena: 755 Kč
Robot

Související články:

Šetrite životné prostredie, ignorujte prechody pre chodcov     Autor: Matej Čiernik (01.09.2014)
Obří skvrny odpadků pomohly zjistit hranice oceánů     Autor: Josef Pazdera (03.09.2014)
Lesní požáry v USA zřejmě mají na svědomí ekologové     Autor: Vítězslav Kremlík (07.10.2014)



Diskuze:

10¹²

Z Z,2014-11-04 13:59:55

Teoreticky stačí aj znaková sada Unicode:
10¹²

Odpovědět


Tak teda nestačí

Z Z,2014-11-04 14:02:18

Prečo sú filtrované aj mnohé znaky z Unicode?

Odpovědět


10¹²

Z Z,2014-11-04 14:09:47

10¹²

Odpovědět


¹

Z Z,2014-11-04 14:10:30

¹

Odpovědět


Vojtěch Kocián,2014-11-04 14:42:06

Asi proto, že filtrování všech klíčových znaků v HTML a znaků mimo základní kódování je jednoduchá a účinná obrana proti hackování diskuze potažmo celého serveru. Povolení určitých bezpečných sekvencí většinou vyžaduje dost složité filtry (složité buď na napsání nebo na integraci do stávajícího systému).

Proč je to filtrované i u článků, které píší důvěryhodní lidé, a které navíc procházejí korekturami, už tak úplně nechápu, ale možná to má nějaké logické pozadí.

Odpovědět


Z Z,2014-11-04 16:57:41

Ale vložením gréckeho, arabského či čínskeho písmena diskusiu "hacknúť" nejde - ak je spravená nejako normálne a nevidím dôvod, prečo by malo byť povolených len nejakých 200 znakov "základného kódovania", keď sa dajú v HTML vkladať všetky znaky z Unicode sady - bez ohľadu na kódovanie samotnej stránky.

Odpovědět


Vojtěch Kocián,2014-11-04 22:25:34

Pokud tam opravdu vkládáte řecké, arabské nebo čínské znaky bez zlých úmyslů, tak se nic neděje, ale dají se vymyslet zajímavější skopičiny http://www.unicode.org/reports/tr36/ Oblíbené bývají třeba odkazy vedoucí jinam, než se zdá nebo pokusy o útok na databázi. Kdo si chce ušetřit práci s ošetřováním nebezpečných eventualit, tak to prostě zařízne komplet a má hotovo.

Odpovědět


Z Z,2014-11-04 22:47:43

Na ošetrenie bezpečnej práce so znakmi a prístupu k databáze, má PHP, v ktorom je spravená táto diskusia, na to určené funkcie, čím je je tá bezpečnosť "ošetrená". A vkladať "odkazy inam, než sa zdá" sa dá aj tak, napríklad na http://wikipédia.com/

Odpovědět

filter

Marek Fucila,2014-11-04 11:20:38

Tak duskusia tagy filtruje. Mozno aj redakcny system, a preto je tam 1012...

Odpovědět


Ano filtruje

Josef Pazdera,2014-11-04 11:48:16

Na korekture vkladame exponenty manualne, nekdy se stane ze si nevsimneme.

Odpovědět

dB

Xavier Vomáčka,2014-11-04 10:01:00

Informace zajímavá. Doporučil bych, spíše než srovnávat zisk zesilovače v dB s Richterovou stupnicí, aby autor popsal pojem logaritmické stupnice na vhodnějším příkladu (např. zdůvodnění používání logaritmických stupnic).

Odpovědět

THz vs GHz

Vít Výmola,2014-11-04 09:12:59

Opravte si definici terahertzu, která má být 10^12 Hz, nikoliv "1012 GHz".
Mimochodem, nedalo by se s těmi exponenty na Oslu obecně něco udělat? Pomalu každý technický nebo fyzikální článek potřebuje exponenty.

Odpovědět


expomenty

Marek Fucila,2014-11-04 11:16:20

Ak to redakcny system nefiltruje, co predpokladam,ze nerobi, tak exponenty by sa mali dat zadavat uzatvorenum do tau "sup". Skusim, ci to tu v diskusii prejde cez filter. V cistej podobe je to: 1012 Hz. Ak sa to zobrazilo ako exponent, tak toto sa zobrazi ako som to napisal(ak nie, nasledujuce je bezpredmetne): 10<sup>12&</sup> Hz.

Odpovědět


Fresco None,2014-11-04 14:04:22

1012GHz je len kúsok nad terahertzom, takže celkom je to OK :-)

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni