Mums apkārt esošās ierīces, sākot ar viedtālruņiem un datoriem un beidzot ar automašīnām un medicīnas iekārtām, sastāv no mikroshēmām. Taču tradicionālajām mikroshēmām, pieaugot apstrādājamās informācijas apjomam, ir savas robežas. Latvijas Universitātes (LU) Cietvielu fizikas institūta (CFI) pētnieki strādā pie inovatīvas tehnoloģijas, kas šīs robežas varētu paplašināt.
LU CFI vadošais pētnieks Arturs Bundulis norādīja: “Mēs taisām ļoti, ļoti mazas optiskās šķiedras uz čipa virsmas, kas var vadīt gaismu. Atšķirībā no elektrības, gaismai ir vēl viena dimensija, kurā mēs varam ielikt iekšā informāciju, kas ir gaismas krāsa. Tu pa vienu viļņa vadu vari laist paralēli dažādas krāsas, un katra no šīm krāsām paralēli pārnes informāciju. Tev ir nevis viens elektriskais signāls, kas pārnes informāciju, bet tev ir visa varavīksne, kas var pārnest informāciju paralēli.”
Šī jaunā tehnoloģija ļaus nākotnē ražot jaudīgākas ierīces, datu centrus un kvantu datorus. Turklāt gaisma, atšķirībā no līdz šim ierastās elektrības, tik ļoti neuzkarst, tādējādi mazinot nepieciešamību pēc dārgām un jaudīgām dzesēšanas sistēmām.
LU CFI zinātniskā asistente Anete Sapne sacīja: “Mēs visi gribam zināt laika prognozi uz priekšu pēc iespējas ātrāk, pēc iespējas precīzāk. Ja mēs taisīsim aprēķinus vienu nedēļu rītdienai, tad tas vairs neder, jo ir jāizmanto visjaunākie dati, kas ir nomērīti šodien un tiek mērīti pēc pāris minūtēm, un ir jāliek iekšā aprēķinos. Šobrīd kvantu superdatori, kas ir uztaisīti, izmantojot elektroniskās shēmas, ir sasnieguši savu limitu. Mēs zinām, ka lielākais ātrums pasaulē ir gaismai. Tātad mēs varam taisīt gaismas čipus, gaismas datorus.”
Pirmie lielie soļi, lai nākotnē varētu veidot “gaismas datorus”, kas informācijas apstrādei un pārvadei tradicionālo elektronu jeb elektrības vietā izmanto gaismas daļiņas — fotonus, jau ir sperti. Šī jaunā tehnoloģija nāks par labu arī datu drošībai.
Sapne norādīja: “Ar fotoniku un fotoniem ir tā, ka fizika neļaus nokopēt šo informāciju no viņiem. Elektrībai ir vieninieks, nullīte, to nav grūti nolasīt un nodot informāciju tālāk. Tad, kad fotonā ieraksta informāciju, izmantojot polarizāciju, to nevar nokopēt.”
Savukārt Bundulis norādīja: “Mūsu cerība ir, ka mēs varētu paaugstināt arī interneta ātrumu. Mēs redzam, kā ir ar “Netflix” un visām straumēšanas sistēmām, ir tikai lielāks pieaugums pēc tā, ka mēs spējam ātri pārraidīt augstas kvalitātes bildes un video.”
Pirmās jaunā tipa mikroshēmas jau ir tapušās un tiek testētas. “Principā mēs esam pionieri Eiropā, un varētu teikt arī pasaulē, kas mēģina uzbūvēt šādas mikroshēmas,” norādīja LU CFI vadošais pētnieks.
Pētnieki stāsta, ka šī ir ļoti reāla nākotne tehnoloģijās. Turklāt tā ir lēta tehnoloģija. Zinātnieki ir dibinājuši jaunuzņēmumu, lai šo inovāciju ātrāk varētu ieviestu reālā dzīvē.
