den optiska datorn - när kommer den?

hej
att använda ljus och fotoner istället för elektroner har rent fysikaliskt sina fördelar som t.ex. att ljus färdas snabbare och har större bandbredd. vilka andra för/nackdelar finns? Varför används inte optiska datorer idag? är de svåra/omöjliga att tillverka? kommer vi någonsin att få optiska datorer?

http://www.youtube.com/watch?v=bm6ScvNygUU
He talks about the future of computers i alla fall.

Rent optiska datorer som i praktiken är minst ger lika mycket kraft/peng som dagens datorer tror jag blir svårt. De ledningarna i en dator idag kommer ju ner till ganska små mått för att allting ska få plats, att samma antal "ledningar" skulle få plats har jag svårt att tro. (Jag har förståt det så att optiska ledningar är små "rör" som leder fotonerna). Sen rör sig redan en elektrisk signal i nära ljushastigheten ändå och jag tror inte att det är hastigheten för signalen att färdas 1dm till andra sidan på kortet som är avgörande faktorn i hur snabb en dator blir.

Att använda optiska signaler för att kommunicera mellan t.ex. 2datorern är ju något som de finns större hopp för.

aka fiberoptisk nät, men sånt lär vi inte se förrän 2050

om hastigheten av elektroner/fotoner inte är relevant, vad är det som är relevant? är det bara storleken på transistorn som är relevant?

Skulle gissa på antalet transistorer (följer av storleken på dom) samt hur snabbt dom hinner "ställa om" är ganska avgörande. Men nu gissar jag bara.

Hastigheten på en elektriskt signal är ju redan extremt nära ljushastigheten, att öka den ytterliggare lite skulle inte göra så mycket skillnad. Även om de gick att få de 1000x snabbare borde det inte medföra att datorn blir snabbare, endast att de går snabbare från att signalen skickas ut till att du ser resultatet på skärmen, men där kommer mycket andra saker in som fördröjer signalen mycket mer än tiden det tar för signalen att färdas igenom kortet.

Storleken spelar bara roll för att kunna få plats med så många som möjligt på en så liten yta som möjligt, vilket i sin tur iofs ger snabbare datorer, men det största problemet är hastigheten i varje enskild transistor. Det som används nu är FET-transistorer men det görs experiment på så kallade HEMT-transistorer som är EXTREMT snabba och skulle ge ett betydande prestandahopp om de kunde implementeras i en dator.

On-topic så har jag för mig att det största problemet med en helt optisk dator är att lösa styrningen av ljuset. Med elektroner är det enkelt att bygga ihop små reläer och liknande men med ljus är det inte lika enkelt utan då måste man utnyttja de icke-linjära optiska egenskaper vissa speciella material har. Problemet är att man inte kan finjustera dessa egenskaper än.

när vi talar om superdatorer måste vi vara medvetna om att det är ljushastigheten som begränsar. Ljuset hinner inte särskilt långt på en nanosekund.

Finns det optiska transistorer?

Ljuset hinner knappt 30 cm på en nanosekund, vilket är ganska långt i datorsammanhang. Det finns även optiska transistorer och logiska grindar i dag, som bygger på material med icke-linjärt brytningsindex http://en.wikipedia.org/wiki/Refract...x#Nonlinearity

Nej, det är inte särskilt långt när du har 200 processorkärnor och klarar av zettaflop.



Häftigt. Läste en artikel där man kan kringgå ljushastighetsbegränsningen genom att skicka ljus istället för elektricitet, olika saker på olika frekvenser, dvs. i en kanal kan du istället för att skicka bara "1 eller 0" skicka "1 1 1 1 0 0 0 0" samtidigt.

Om man kan få ned optiska kretsar i samma storleksordning som dagens elektriska komponenter (ca 10-40 nm som är i bruk, minsta ligger så vitt jag vet på sju atomer men är inte i produktion) blir det oerhört många komponenter som man kan gå igenom på 30 cm, så jo, jag skulle säga att det är snabbt. Det är dessutom snabbare än vad elektriska signaler färdas igenom kretsarna.

Utöver det är väl värmeutvecklingen potentiellt mycket lägre, vad jag förstått det. Samt att, som någon nämnt, att möjligheten för att skicka flera bits på samma gång, genom att ha olika frekvens på dem.

Kombinationen flerdubblad signalhastighet och flerdubblad bandbredd ger stora fördelar med optiska datorer. Men än så länge så fungerar vanliga datorer med kiselkretsar, och horisonten innan dessa börjar bli problematiska att vidareutveckla ligger vad jag förstått det ännu 10+ år in i framtiden, vilket gör att man inte ännu behöver jobba så hårt på att utveckla ljusbaserade kretsar. Dessutom letar man andra material än kisel, så som kol, vilket har visat sig har kapaciteten till flerdubbla svängningshastigheten gentemot dagens kiselkretsar.