Các nhà khoa học tại đại học Michigan (Mỹ) đã giải thích trên tạp chí Nature Photonics về cách họ thực hiện những bước tiến quan trọng hướng đến kỷ nguyên máy tính LightWave dựa vào các xung laser cực nhanh để di chuyển các electron.
Công nghệ mới giúp máy tính trong tương lai có khả năng xử lý với tốc độ chóng mặt.
Cụ thể, nhóm nghiên cứu đã sử dụng vật liệu gali selenua trong suốt làm chất bán dẫn và truyền xung laser femto giây vào đó. Điều này mở ra kỷ nguyên phát triển vi xử lý lượng tử không phụ thuộc vào transistor 3D như ngày nay và giúp máy tính chạy nhanh gấp... 100.000 lần.
Nhóm nghiên cứu cho biết, trong điện tử thông thường, các electron di chuyển xung quanh một cách từ từ, chạm vào nhau và giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt. Nhưng đối với LightWave, các hạt mang điện di chuyển xung quanh với tốc độ cực nhanh mà không va chạm vào nhau, điều này không chỉ tốt hơn để tăng tốc xử lý mà còn giúp hiệu quả hơn trong việc sử dụng năng lượng.
Tuy nhiên các nhà khoa học đã đi xa hơn nữa với cách tận dụng tính chất kỳ lạ có trên các hạt electron siêu nhỏ. Tác dụng cơ học lượng tử này đã được nhìn thấy trong quá trình nghiên cứu, các electron hấp thụ và phát ra ánh sáng, từ đó các nhà khoa học cho rằng nó có thể là một cách để tạo ra máy tính lượng tử.
Đó không phải là tham vọng duy nhất của các nhà khoa học tại đại học Michigan. Mackillo Kira, một trong những thành viên trong nhóm nghiên cứu giải thích: “Chúng tôi tìm cách khởi động một hạt điện tử đồng thời thông qua hai đường kích thích, điều không khả thi theo cách thông thường. Hiệu ứng lượng tử này có thể được nhìn thấy trong các xung femto giây. Đây là hiện tượng vật lý cơ bản nhưng được tối ưu hóa bởi các phản ứng hóa học. Từ đó, bạn có thể có những cách thức lưu trữ thông tin mới hoặc truyền thông tin một cách an toàn thông qua mật mã lượng tử”.
Với những khám phá mới, một máy tính LightWave kết hợp bộ xử lý lượng tử sẽ tạo ra bước tiến lớn về khả năng xử lý dữ liệu, vượt xa những giới hạn vật lý hiện nay.
Kiến An
