Исследователи из Института AMOLF из Амстердама, Пенсильванского университета и Университета Нью-Йорка разработали наноструктурированную поверхность, способную решать математические уравнения с помощью света за одну тысячную миллионной доли секунды.
Команда создала тонкую диэлектрическую метарешётку и встроила в образец полупрозрачное зеркало, чтобы оптический сигнал частично возвращался к наноструктурам, каждый раз умножаясь на матрицу рассеивания метарешётки. В результате удалось добиться обращения матриц со скоростью, намного превышающей характерную для типичных методов цифровых вычислений. Решение находилось на несколько порядков быстрее, чем тактовая частота обычного процессора.
Кроме того, оптическая аналоговая обработка может быть энергоэффективнее, чем электронные методы, так как при оптических методах почти не выделяется тепло. А излишки тепла — одна из фундаментальных проблем в работе электронных схем.
«Мы продемонстрировали мощный результат, которого можно добиться, если применить нанотехнологии к аналоговым вычислениям. Это может проложить путь к гибридным оптико-электронным вычислительным схемам», — говорит ведущий автор работы Андреа Кордаро.
Источник: phys.org
