Các nhà nghiên cứu mới đây đăng tải lên Nature chi tiết nghiên cứu có thể giúp tăng tốc quá trình xử lý lên hàng petahertz.

Theo BGR, các nhà nghiên cứu tại Đại học Rochester (Mỹ) và Đại học Erlangen-Nuremberg (Đức) đã tạo ra các cổng logic nhanh nhất thế giới. Nếu quy trình này được thương mại hóa, nó sẽ làm cho máy tính nhanh hơn hàng triệu lần.

Máy tính hiện đại đã ngày càng nhanh hơn, và chúng ta thường biết đến với tốc độc xung nhịp dựa trên gigahertz (GHz). Việc tạo ra cổng logic nhanh nhất mở ra cánh cửa cho tốc độ xung nhịp lên tới petahertz, trong đó 1 petahertz bằng 1 triệu gigahertz.

Để dễ hình dung, một máy tính chạy ở tốc độ 1 petahertz cho phép hoàn thành 1 triệu tỉ phép tính mỗi giây. Để thực hiện được điều này, các nhà nghiên cứu đã thử sử dụng tia laser để hướng chuyển động của các electron.

Khái niệm này được gọi là điện tử sóng ánh sáng, nó có thể là tương lai của xử lý tính toán. Bằng việc sử dụng các xung laser đồng bộ, các nhà nghiên cứu đã tạo ra cổng logic nhanh nhất từ ​​trước đến nay.

Các cổng logic là khối xây dựng cơ bản của mạch kỹ thuật số. Chúng kiểm soát cách một chip máy tính xử lý thông tin đến. Vì vậy, khi cổng logic càng nhanh, chúng càng có thể xử lý nhiều thông tin tại một thời điểm. Cổng logic là một thành phần quan trọng trong chip máy tính.

Về cơ bản, các cổng logic hoạt động bằng cách lấy hai tín hiệu đầu vào và đưa đầu ra duy nhất. Cổng logic xử lý thông tin mà chúng ta gọi là bit, có dạng nhị phân (0 và 1). Để tạo ra cổng logic nhanh nhất từ ​​trước đến nay, các nhà nghiên cứu đã sử dụng hai xung laser đồng bộ làm tín hiệu đầu vào.

Mỗi tia laser được chọn để phát sóng mang điện tích thực và ảo. Hạt mang điện tích thực là các electron bị kích thích bởi ánh sáng, chúng vẫn chuyển động có hướng ngay cả sau khi tắt laser. Còn hạt mang điện tích ảo chỉ được đặt trong chuyển động có hướng khi xung laser được kích hoạt.

Kết quả là lần đầu tiên các cổng logic có thể hoạt động trên thang thời gian femto giây (một phần triệu của một phần tỉ của một giây). Nghiên cứu mới có thể sẽ cần nhiều năm trước khi quy trình này khả thi đối với thế hệ máy tính trên thị trường.