Cette percée pourrait rendre les ordinateurs 1 million de fois plus rapides

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Des chercheurs de l’Université de Rochester et de la Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg ont créé les portes logiques les plus rapides de tous les temps. Si jamais le procédé était mis sur le marché, les chercheurs affirment qu’il rendrait les ordinateurs des millions de fois plus rapides.

Les portes logiques les plus rapides utilisent des lasers pour guider les électrons

Les chercheurs ont utilisé des lasers pour créer une porte logique qui pourrait un jour être capable d’une fréquence d’horloge pétahertz. Source image : turbomotion046 / Adobe

Les ordinateurs deviennent de plus en plus rapides. Et cette vitesse joue un grand rôle dans ce que type d’ordinateur que vous achetez. Nous mesurons actuellement les ordinateurs en utilisant des fréquences d’horloge gigahertz. Cependant, la création de la porte logique la plus rapide de tous les temps pourrait ouvrir la porte à des fréquences d’horloge pétahertz, où 1 pétahertz équivaut à 1 million de gigahertz.

Maintenant, ces chiffres ne signifient peut-être pas grand-chose pour vous si vous n’êtes pas un passionné d’informatique. Mais avoir un ordinateur qui fonctionne à 1 pétahertz lui permettrait d’effectuer essentiellement un quadrillion d’opérations de calcul chaque seconde. Cela rendrait l’exécution d’applications intenses aussi simple que de trancher du beurre avec une épée laser.

Mais comment tout cela a-t-il commencé ? Eh bien, les chercheurs ont cherché des moyens de créer de l’électronique ultra-rapide pendant des décennies. En fait, l’une des quêtes de longue date de la science a été de développer l’électronique et le traitement de l’information qui peuvent fonctionner près des échelles de temps les plus rapides autorisées par les lois de la nature.

C’est cette quête qui chercheurs dirigés essayer d’utiliser un laser pour guider le mouvement des électrons dans la matière. Ce concept est connu sous le nom d’électronique à ondes lumineuses, et il semble qu’il pourrait en effet être l’avenir du traitement informatique. En utilisant des impulsions laser synchronisées, les chercheurs ont créé la porte logique la plus rapide de tous les temps.

Qu’est-ce qu’une porte logique ?

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Les portes logiques sont un élément clé des puces informatiques. Source de l’image : Kaikoro/Adobe

Mais qu’est-ce qui rend cette découverte si importante ? Eh bien, les portes logiques sont les éléments de base dont nous avons besoin pour les calculs. En tant que tels, ils contrôlent la façon dont une puce informatique traite les informations entrantes. Ainsi, plus ils sont rapides, plus ils peuvent traiter d’informations à la fois.

Essentiellement, les portes logiques fonctionnent en prenant deux signaux d’entrée et en créant une seule sortie. Les portes logiques traitent des informations que nous appelons des bits, qui se présentent sous la forme de 0 et de 1. Pour créer la porte logique la plus rapide de tous les temps, les chercheurs ont utilisé deux impulsions laser synchronisées comme signaux d’entrée.

Chaque laser a été choisi pour éclater un porteur de charge réel ou virtuel. Les « vrais » porteurs de charge sont des électrons excités par la lumière. Ces porteurs restent dans un mouvement directionnel même après la désactivation de l’impulsion laser. Les porte-chargeurs « virtuels », en revanche, ne sont mis en mouvement directionnel que lorsque l’impulsion laser est activée.

En conséquence, les chercheurs ont créé la porte logique la plus rapide de tous les temps. Et, pour la première fois, la preuve que les portes logiques peuvent fonctionner sur une échelle de temps femtoseconde (un millionième de milliardième de seconde ou plus vite). Bien sûr, les chercheurs notent qu’il faudra des années avant que ce type de processus ne soit viable pour les PC du marché. Mais, il est intrigant de voir que faire de tels progrès est possible.

Les chercheurs ont publié une étude avec leurs conclusions dans la revue Nature.

Cet article est apparu en premier (en Anglais) sur https://bgr.com/science/this-breakthrough-could-make-computers-1-million-times-faster/

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