Što je optičko računalstvo?

Optičko računalstvo je računalna tehnologija u fazi istraživanja i teorije. Ideja bi bila napraviti računalo koje se u potpunosti oslanja na svjetlost (fotone) umjesto na električnu energiju (elektroni) za računanje. Privlačnost optičkih računala je ograničena, jer s malim udaljenostima zahtijevaju više snage od elektroničkih računala za obavljanje istog računanja. Ipak, optičko računalstvo može omogućiti konstrukciju računala fizički nemoguću pomoću elektronike. Optičko računalstvo je još uvijek u ranoj fazi razvoja – trenutno je u laboratoriju konstruirano samo nekoliko vrlo ograničenih prototipova.

Optičko računalo prvenstveno koristi lasere za slanje signala. Nažalost, laseri ne mogu izravno komunicirati jedni s drugima na bilo koji smislen način, pa je za izvođenje računanja na neki način potreban posrednik u obliku materije. Pokušaji izrade “optičkih tranzistora” imali su tendenciju da se vrte oko materijala koji ponovno emitiraju svjetlost selektivno kao odgovor na intenzitet dolaznog svjetla. Sastavljanje ovih komponenti u ogromnu mrežu može omogućiti izgradnju optičkog računala.

Do sada se optika s entuzijazmom prihvaćala za prijenos podataka na velike udaljenosti, kao u optičkim vlaknima. Međutim, na kratkim udaljenostima – a to je jedan od glavnih nedostataka optičkog računalstva – gubitak energije koji doživljava svjetlost zahtijeva više energije za slanje signala nego korištenje elektrona za slanje istog signala na istoj udaljenosti. Na velikim udaljenostima, svjetlost pobjeđuje, ali dio poante računala je da bi trebali biti mali, a udaljenosti na kojima je svjetlost bolja (10 ft/3 m ili više) prilično su velike prema standardima računarstva . Ipak, moguće je da bi se optički kanali mogli koristiti u velikim superračunalima za učinkovitije slanje podataka od elektronike.

U teoriji, optičko računalstvo moglo bi proizvesti računala desetke tisuća puta brže od današnjih računala, jer svjetlost može putovati mnogo brže od električne struje. U praksi, međutim, potreba za korištenjem velikih snopova svjetlosti kako bi se izbjegao gubitak signala isključila je tu mogućnost. Međutim, nedavno su istraživači sa Sveučilišta Harvard pronašli način za okretanje registra koristeći samo jedan foton, što je prekretnica koja bi mogla otvoriti put učinkovitom optičkom računanju. Istraživači su iskoristili prednosti plazmona, sitnih površinskih poremećaja u mediju koji se mogu stvoriti bombardiranjem fotonima.

Optičko računalstvo, poput kvantnog računalstva, jedna je od onih tehnologija ‘wild card’ – to je jedan od desetaka pristupa koji se razvijaju u očekivanju da će se naići na fizička ograničenja s konvencionalnim elektroničkim računalstvom, ali ostaje za vidjeti hoće li uroditi plodom dugoročno gledano. Osim ako sami ne radite na tehnologiji, sve što sada možemo učiniti je čekati i gledati.