O.S.E.L. - Akustický počítačový čip pracuje s daty v podobě zvukových vln
 Akustický počítačový čip pracuje s daty v podobě zvukových vln
V elektronickém čipu nesou data elektrony, ve fotonickém čipu zase světelné vlny. Nový akustický čip pracuje s akustickými vlnami, což přináší některé výhody. Týmu amerického Harvardu se podařil průlom v technologii akustických čipů díky využití pozoruhodného materiálu niobátu lithia, který mění pružnost podle procházejícího elektrického proudu.

Akustický čip. Kredit: Linbo Shao/Harvard SEAS.
Akustický čip. Kredit: Linbo Shao/Harvard SEAS.

Počítačové obvody a čipy pracují s daty tak, že nějakým způsobem ovlivňují médium, které data přenáší. V soudobých výpočetních systémech jsou tímto médiem obvykle elektrony, takže mluvíme o elektronice. Fotonické čipy zase pracují se světlem, které má poněkud jinou povahu než elektrony, takže se fungování takového čipu v určitých věcech od klasické elektroniky liší.

 

Marko Lončar. Kredit: Harvard University.
Marko Lončar. Kredit: Harvard University.

Marko Lončar z americké Harvard University vedl výzkumný tým, který postavil čip úplně nového typu. Je to akustický čip a s daty pracuje v podobě zvukových vln. Podobá se spíše fotonickému čipu než klasické elektronice, s tím rozdílem, že namísto světelných vln využívá zvukové vlny. Badatelé použili modulátor, který je založený na niobátu lithia, látce, co dokáže měnit svou pružnost v závislosti na elektrickém proudu a díky tomu vytváří zvukové vlny. Detailním ovládáním elektrického pole přitom lze nastavovat fázi, amplitudu a frekvenci akustických vln, což umožňuje do nich zapisovat data.

 

Tvůrci nového čipu jsou přesvědčeni, že akustické čipy mají proti čipům založeným na elektromagnetických vlnách určité výhody. Akustické vlny lze jednoduše používat ve velmi jemných strukturách architektury čipu, navzájem se neovlivňují a naopak silně interagují s dalšími komponentami systémů, v nichž se používají.

##seznam_reklama##

Logo. Kredit: Harvard University.
Logo. Kredit: Harvard University.

Jak říká Lončar, akustické vlny představují slibné médium pro přenos informací na čipu, jak pro klasickou tak i pro kvantovou informaci. Až doposud ale vývoj akustických čipů narážel na technologické překážky, spojené s ovládáním akustických vln. Jejich týmu se to povedlo vyřešit díky zmíněnému použití niobátu lithia.

 

Poté, co Lončarův tým postavil první funkční čip s akustickými vlnami, badatelé hodlají soustředit úsilí na vývoj složitějších akustických obvodů. Chtějí se zaměřit především na to, jak tyto obvody propojit s komponenty kvantových počítačů, jako jsou například supravodivé qubity.

 

Video: OSC Colloquium: Marko Loncar, "Integrated Lithium Niobate Photonics"

 

Literatura

New Atlas 29. 6. 2022.

Nature Electronics 5: 348–355.


Autor: Stanislav Mihulka
Datum:29.06.2022