لأوّل مرّة، يصنع العلماء مادّة بإمكانها حفظ ونقل المعلومات باستخدام الضّوء عوضاً عن الكهرباء.
عمل البحث على تجاوز عقبةٍ كبيرةٍ في طريق أجهزة الحاسوب البصريّة القادرة على معالجة البيانات بسرعة الضّوء، عوضاً عن أجهزة الحاسوب التي تعالج المعلومات باستخدام الإلكترونات. هذه المعلومات تنتقل حول معالجاتٍ و أجهزة تخزين عبر أسلاكٍ شديدة الصِّغَر.
لتعدّي قانون موور (قانون وُجد عبر ملاحظة تطوّر أجهزة الحاسوب، حيث يتضاعف عدد الترانزستورز في داراة الحاسوب كلّ عامين، ممّا يؤدّي إلى زيادة سرعتها) حيث أنّنا سنصل لحاجزٍ عند عدم مقدرتنا على تصغير الدّارات أكثر ممّا هي عليه، يعمل الفيزيائيّون على صنع أجهزة حاسوبٍ بصريّة تعالج المعلومات باستخدام الضّوء (الفوتونات) عوضاً عن الإلكترونات.
هذه هي الطّريقة التي ننقل بها المعلومات عن طريق الانترنت، لكنّنا لم نستطيع فعل نفس الشّيء مع أجهزة الحاسوب لعدم وجود مادّةٍ تتقل المعلومات البصريّة حول الحاسوب.
“التّحدّي هو إيجاد مادّةٍ بإمكانها استخدام والتّحكّم بالضّوء لنقل المعلومات حول جهاز الحاسوب،” قال رئيس المشروع، الفيزيائيّ Richard Curry في بيانٍ صحفيّ. “تماماً كما تعمل شبكة الإنترنت على المعلومات، نريد استخدام الضّوء لنقل ومعالجة معلومات الحاسوب.”
قام فريق Curry بتعديل نوعٍ من الزّجاج يُستخدم حاليّاً في الأجهزة البصريّة مثل ال CDs و الDVDs اسمه Chalcogenide (كالكوجينيد) من الممكن استخدامه في أجهزتنا الحاليّة. يحتوي الChalcogenide على خواصٍّ مفيدة – حيث يستطيع توصيل الضّوء عبر نطاقٍ كبير من التّردّدات. للأسف، يستطيع هذا الزّجاج توصيل الشّحنات الموجبة فقط، وهو ما يدعى بتوصيلِ p-type، ممّا يجعل الزّجاج غير ملائمٍ للاستخدام في أيٍّ من تكنلوجيا الحاسوب.
“وقف هذا كعائقٍ في وجه الباحثين لعقودٍ طويلة،” قال Curry في البيان، “ولكنّنا استطعنا التّلاعب بالزّجاج لتوصيل الإلكترونات السّالبة، بالإضافة إلى الشّحنات الموجبة، منتجين ما يسمّى بأجهزة pn-junction.”
تعني pn-junction التّفاعل بين التّوصيل الموجب والسّالب، و تعني أنّ العلماء سيستطيعون استخدام هذه المادَّة لزيادة سرعة أجهزة الحاسوب.
قام الباحثون بفتح الإمكانيّات للchalcogenides عن طريق غمس الزّجاج في أيونِ عنصر الbismuth، والذي أتاح صنع مادّةٍ بصريّةٍ مفيدة دون الحاجة لدرجةِ حرارةٍ عاليةٍ جدّاً، أو استخدام كمّيّاتٍ كبيرةٍ من عوامل الشّوائب (إضافة تلوّثٍ إلى نقاة الأجهزة للوصول للخصّيصة الكهربائيّة المطلوبة). تمّ نشر البحث في مجلّة Nature.
“هذا سيجعل المادَّة تعملُ كمصدرٍ للضّوء، كدليلٍ للضوء، و ككاشفٍ للضوء – شيءٌ يستطيع حمل وتفسير المعلومات البصريّة، ممّا سيؤدّي لتغيير أجهزة الحاسوب في المستقبل، وتعطائها القدرة على معالجة المعلومات بسرعاتٍ أكبر،” قال Curry في البيان.
يعمل العلماء على استخدام الزّجاج لصنع جيل جديدٍ من من تكنلوجيا ذاكرة الحاسوب، معروفة باسم CRAM, والخطوة التي تليها ستكون صنع أجهزة حاسوب بصريّة كاملة من هذه المادَّة، وهو ما يتوقّع الفريق من تحقيقه في عشر سنوات.
[divider]
[author ]ترجمة: يوسف عبد الرّزّاق. مقال رقم ٤[/author]
[divider]
