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High-Speed Optical の調査: 光子/量子ドットによるテラ・ヘルツ・コンピューティング時代が近づいてきた!

Posted in On Monday, Research by agilecat.cloud on September 28, 2015
High-Speed Optical Devices: Research Shows Progress in Developing Plasmonic Materials
Dick Weisinger – September 21st, 2015
http://formtek.com/blog/high-speed-optical-devices-research-shows-progress-in-developing-plasmonic-materials/
_ formtek
An ultrafast light-emitting device that can switch on and off 90 billion times a second was recently prototyped and demonstrated by engineers at Duke University.  The device uses semiconductor quantum dots.  The goal of the research is to create a device that uses light photons instead of electronics to transmit data which will enable computers to operate at higher speeds.
 
Duke University のエンジニアたちにより、先日にプロトタイプ化された超高速の発光デバイスだが、1秒間に 900億回の ON/OFF を実証したとされる。このデバイスは、量子ドット半導体を用いるものである。そして、彼らの研究の目的は、エレクトロニクスによるデータ送信に換えて、Light Photon(光子)を用いたデバイスを創り出すことにある。それが実現すれば、これまでとはケタ違いのスピードで、コンピュータを走らせることが可能になる。
 
Dali_8Similar research into the so-called ‘plasmonic materials’ is also happening at Purdue University.  Plasmonic materials can provide very high bandwidth at the nanometer scale.
 
また、Purdue University でも、それと似た研究が、Plasmonic Materials(プラズモニック材料)という名称で進められている。この Plasmonic Materials は、ナノ・メートル・スケールという、きわめて高い帯域幅を提供することが可能だ。
 
Nathaniel Kinsey, doctoral student at Purdue, said that “low power is important because if you want to operate very fast – and we show the potential for up to a terahertz or more – then you need low energy dissipation.  Otherwise, your material would heat up and melt when you start pushing it really fast. All-optical means that unlike conventional technologies we don’t use any electrical signals to control the system. Both the data stream and the control signals are optical pulses.”
 
Purdue の博士課程にある Nathaniel Kinsey は、「 超高速で動作させるには、きわめて低消費電力であることが重要になる。私たちは、テラ・ヘルツ以上の可能性を示すことが可能だが、そのためには、きわめて低く抑えられたエネルギー消費が必要となる。そうしないと、高速で動作させたときに加熱して、素材を溶かしてしまうだろう。All Optical の意味は、これまでのテクノロジーとは異なり、まったく電気信号を用いることなく、システムを制御することである。データ・ストリームと制御信号の双方が、光パルスにより表現される」と述べている。
 
Kinsey said that “we are pretty far away from building anything resembling an processor. In fact our transistor is only simulation at the current time.  However, we have taken care to use realistic parameters so that the performance should be very similar to our simulations.”
 
さらに Kinsey は、「なんらかの、プロセッサのようなものを構築するという意味では、まだ、はるか手前に、私たちは位置している。実際のところ、私たちが考えているトランジスタは、現時点ではシミュレーションに過ぎない。しかし、現実的なパラメータを使用するように、注意を払っている。したがって、そのパフォーマンスは、私たちのシミュレーションに、きわめて近いものになるはずだ」と付け加えている。
 
Great progress in 2015 — the International Year of Light.
 
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On Monday冒頭の Duku 大学におけるプロトタイプは、1秒間に 90,000,000,000 回の ON/OFF を実現するとのことですから、90GHz のプロセッサも可能ということなのでしょう。 そして、Purdue 大学の説明によると、この種の量子/光子コンピューティングには、発熱を抑えるための低電力化が不可欠であり、それさえ克服できるなら、1Thz くらいまでは行けるということなのでしょう。1年ほど前に、IBM による 7 NANO チップへの取り組みは、ポスト・シリコンへの挑戦という記事をポストしましたが、そこでは、カーボン・ナノ・チューブのような素材を検討していると説明されていました。また、2012年には、オーストラリアにおける、0.1 ナノ・トランジスタの研究も紹介しています。こういう話を聞いてしまうと、Big Data だろうが IoT だろうが、何でもいらっしゃい、という感じになりますね! _AC Stamp
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