Plasmonická nanoelektronika: Přinese příští dekáda 245THz procesory?
Úplně nové paradigma ve výrobě procesorů tkví v plasmonické elektronice. Pomocí ní půjde vyrábět až desettisíckrát rychlejší mikroprocesory než dnes. Plasmonická elektronika je vlastně spojení nanoelektroniky s velkou operační rychlostí optiky.
Pokud se světlo dostane do interakce s nějakým kovem, tak ho je možno zachytit ve formě kolektivní, extrémně rychlé oscilace elektronů nazývané jako plazmony (což jsou kvazičástice). Právě takováto interakce fotonů a elektronů by mohla být využita v budoucích super-rychlých počítačích. Průlom nastal, když Christian A. Nijhuls a jeho tým našli cestu k využití kvantově plasmonických efektů s dnešní generací elektroniky za použití procesu pojmenovaném kvantové plasmonické tunelování. Týmu se podařilo sestavit molekulární obvod sestávající se ze dvou plasmonických rezonátorů (struktury, které mohou konvertovat fotony do plazmonů) oddělených jen jedinou vrstvou molekul o velikosti pouze 0,5 nm.
Kvazičástici lze definovat jako jednočásticové nízkoenergetické excitace systému interagujících elektronů, než částice jako takové. Příkladem může být šířící se vibrační kvantum v krystalu nebo padající kostky domina. [Zdroj: wikiskripta.eu]
Zatím se Nijhulsovi a jeho týmu povedlo sestavit logický obvod, který fungoval na 24 THz. Frekvence obvodu ale může být regulována změnou materiálu molekulové vrstvy. Podle optimistických prognóz tak třeba už v příští dekádě půjde vyrábět mikroprocesory s takty 140 THz až 245 THz. Teď čeká vědce náročná práce, integrovat tyto poznatky do dnešních elektronických obvodů.
Bohužel zatím nevíme, jestli budou plasmonické procesory multijádrové, nebo zda-li se s takovou frekvencí zase přejde jen na jednojádrové řešení. A že vás nenapadá využití takových taktů pro běžného smrtelníka? Aplikace by se už našly i dnes, a tím jsou emulátory. Takový emulátor Xboxu 360 nebo PS3 by na plasmonickém procesoru běžel jedna báseň, se současnými high-end procesory jen pár fps.