Fastest logic gate ever made could make computers millions of times faster



Logic gates are the fundamental building blocks of computers, and researchers at the University of Rochester have developed the fastest ones ever built. By chanting graphene and gold with a laser pulse, the new logic gates are a million times faster than existing computers, demonstrating the feasibility of “lightwave electronics.”

Logic gates take two inputs, compare them, and then output a signal based on the result. For example, they may output 1 if both incoming signals are 1 or 0, or if either of them is 1, among other “rules”. Billions of individual logic gates are locked into chips to make up the processor, memory, and other electronic components.

However logic gates do not operate immediately – there are delays on the order of nanoseconds as they process the input. This is fast enough for modern computers, but there is always room for improvement. And now the Rochester team’s new logic gate blows them out of the water, processing information in just femtoseconds, which is a million times smaller than a nanosecond.

To reach these peak speeds, the team made junctions from graphene wire connecting the two gold electrodes. When graphene was combined with a synchronized pair of laser pulses, electrons in the material were excited, sending them blinking toward an electrode, generating an electric current.



By adjusting the phase of the laser pulse, the team was able to generate an explosion of one of two types of charge carriers, which would either add up or cancel each other the former could be considered a 1 output and the latter a 0 final. The result is an ultrafast logic gate, marking the first proof of concept of an as yet theoretical field known as lightwave electronics.

“It will probably take a very long time before this technology can be used in a computer chip, but at least now we know that lightwave electronics is practically possible,” said study lead researcher Tobias Boulacki.

If these types of lightwave electronic devices ever hit the market, they could be millions of times faster than today’s computers. We currently measure processing speeds in gigahertz (GHz), but these newer logic gates operate on the petahertz (pHZ) scale. Previous studies have determined as to the absolute quantum limit of how fast light-based computer systems can get.

The research was published in the journal Nature,

Source: University of Rochester

Source



Related News

Jak změnit kurzor myši ve Wordu? – Přizpůsobte si ukazatel

Po letech, kdy jsem viděl ukazatel Wordu ve formě šipky. Nyní můžeme změnit jeho tvar, barvu, velikost a další. Buď se stejnými nástroji jako

Flash disk může být váš nejhorší nepřítel; to se vám může stát

Použijte flash disk, to je něco velmi běžného. Chcete-li například vytisknout dokument do obchodu, přenést některé soubory jiné osobě nebo dokonce přenést data

Jak stahovat placené hry zdarma na Android

Nenechte si ujít příležitost s nabídkami v katalogu aplikací pro týmy Android. Placené hry jsou na Google Play, virtuálním od Googlu, na několik dní zdarma

WhatsApp: jak odstranit počítadlo zpráv

Vadí ti to? Mnoho lidí je zapojeno do skupin WhatsApp, kam přichází velké množství zpráv. Můžeme to však vidět na počítadle, které přichází

Průvodce aktivací skryté klávesnice na iPhonech s iOS 16

Pokud se vám příliš nelíbí QWERTY klávesnice, která je standardně dodávána na iPhonech, je nyní možné ji změnit na praktičtější s názvem Dvorak. Tento

Tímto způsobem můžete zabránit tomu, aby váš telefon Android nedobrovolně volal

Je běžné, že svůj telefon Android berete všude, ať už do školy, na univerzitu, do práce atd., myšlenka je, že jste v neustálé komunikaci