ΕΝΑ ΤΑΞΙΔΙ ΣΤΙΣ ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΚΑΙ ΣΤΙΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥΣ

¨...Η θέση και η ταχύτητα ενός μικροσκοπικού σωματιδίου δεν μπορεί να είναι ταυτόχρονα γνωστές με απόλυτη ακρίβεια....Όμως το πραγματικό περιεχόμενο της αρχής της αβεβαιότητας αναδεικνύεται αν την εφαρμόσουμε σε ένα σωματίδιο παγιδευμένο σε μια μικροσκοπική περιοχή, οπότε η θέση του είναι γνωστή με περιθώριο λάθους, δηλαδή απροσδιοριστία, όση και η διάσταση της φυλακής του. Εφόσον η απροσδιοριστία στη θέση του θα είναι πολύ μικρή, η απροσδιοριστία στην ταχύτητά του θα είναι πολύ μεγάλη, οπότε και η ταχύτητά του η ίδια θα είναι μεγάλη κατά μέσο όρο. Οδηγούμαστε έτσι στο εξής εντυπωσιακό- και πολύ βαθύ - συμπέρασμα: όσο πιο μικροσκοπική είναι η φυλακή στην οποία είναι κλεισμένο ένα σωματίδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητά του κατά μέσο όρο, άρα τόσο μεγαλύτερη και η κινητική ενέργεια που υποχρεούται να έχει... Η πιο μικροσκοπική φυλακή που υπάρχει στη φύση είναι ο ατομικός πυρήνας. Τι περιμένουμε λοιπόν να κάνουν οι έγκλειστοί του, δηλαδή τα πρωτόνια και τα νετρόνια που βρίσκονται στο εσωτερικό του; Σύμφωνα με τα παραπάνω, θα έχουν τεράστιες κινητικές ενέργειες ακριβώς επειδή είναι παγιδευμένα σε μια τόσο μικροσκοπική περιοχή. Ο πυρήνας είναι γίγαντας ενέργειας ακριβώς επειδή είναι νάνος μεγέθους...¨
¨ Το φάντασμα της όπερας¨, Στέφανος Τραχανάς, καθηγητής Φυσικού Τμήματος Παν. Κρήτης
Αφιέρωμα στην αρχή της απροσδιοριστίας ή αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg η οποία ανακαλύφθηκε το 1927 και ...κρύβεται πίσω από όλες τις βασικές φυσικές προυποθέσεις που επιτρέπουν στο σύμπαν να φτάσει έως την αυτογνωσία!

Παρασκευή 5 Ιουλίου 2013

Οπτικό τρανζίστορ κάνει υπολογισμούς με φως


Αμερικανοί ερευνητές των πανεπιστημίων ΜΙΤ και Χάρβαρντ δημιούργησαν ένα απολύτως οπτικό τρανζίστορ, που χρησιμοποιεί το φως αντί για τον ηλεκτρισμό, για να κάνει υπολογισμούς. Η μελλοντική εφαρμογή τέτοιων τρανζίστορ στην ηλεκτρονική βιομηχανία μπορεί να «απογειώσει» την απόδοση τόσο των συμβατικών όσο και των κβαντικών υπολογιστών, καθώς θα μπορούν να κάνουν υπολογισμούς πολύ πιο γρήγορα από ό,τι τώρα. Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον καθηγητή φυσικής Βλάνταν Βουλέτι, προχώρησαν στην πειραματική υλοποίηση ενός οπτικού διακόπτη που ελέγχεται από μόνο ένα φωτόνιο (σωματίδιο του φωτός) και επιτρέπει στο ίδιο το φως να ελέγχει την μετάδοση του φωτός σε ένα κύκλωμα. Με άλλα λόγια, πρόκειται για το οπτικό ισοδύναμο ενός συμβατικού τρανζίστορ, του βασικού συστατικού ενός υπολογιστικού κυκλώματος...
Στον πυρήνα του οπτικού τρανζίστορ βρίσκεται ένα ζεύγος μικροσκοπικών άκρως ανακλαστικών κατόπτρων, το οποίο λειτουργεί ως «οπτικό αντηχείο». Όταν ο διακόπτης είναι ανοικτός (θέση on), ένα οπτικό σήμα, δηλαδή μια ακτίνα φωτός, μπορεί να περάσει μέσα και από τα δύο κάτοπτρα, ενώ όταν ο διακόπτης είναι κλειστός (θέση off), τότε μόνο το 20% του φωτός του σήματος μπορεί να περάσει.
Η δυνητική χρησιμότητα των οπτικών τρανζίστορ για τους συμβατικούς υπολογιστές είναι μεγάλη, επειδή τα σημερινά «τσιπ», προκειμένου να γίνουν πιο γρήγορα, στριμώχνουν ολοένα περισσότερα τρανζίστορ στο εσωτερικό τους, με συνέπεια να γίνονται πιο ενεργοβόρα και να ανεβάζουν ευκολότερα θερμοκρασία.
Όμως η πραγματοποίηση των υπολογισμών με φως αντί για ηλεκτρισμό (δηλαδή η αντικατάσταση των συμβατικών τρανζίστορ με οπτικά) θα έλυνε και τα δύο αυτά προβλήματα.
Από την άλλη, η χρησιμοποίηση φωτονίων αντί ηλεκτρισμού μπορεί να διευκολύνει και την πραγματοποίηση των ακόμα πιο απαιτητικών κβαντικών υπολογισμών - όταν βέβαια καταστούν πραγματικότητα οι κβαντικοί υπολογιστές.
Οι ερευνητές ευλεπιστούν ότι θα καταφέρουν να αναπαράγουν το πειραματικό οπτικό τρανζίστορ τους σε συστήματα κατάλληλα για ενσωμάτωση σε «τσιπάκια», έτσι ώστε η τεχνολογία τους να αποκτήσει πρακτική εφαρμογή και εμπορική αξία, κάτι όμως που μένει να αποδειχθεί στο μέλλον.
Πηγή: ΑΜΠΕ
 www.naftemporiki.gr