מחשוב פוטוני

מחשוב פוטוני (או מחשוב אופטי; באנגלית Optical computing או photonic computing) הוא תחום מחקר טכנולוגי-פיזיקאלי השואף לפתח מעבד מחשב המשתמש באור לצורך פעולתו, במקום בזרם חשמלי.

המחקר מתמקד בפיתוח טרנזיסטור הממתג קרני אור, וכך אפשר יהיה לבצע פעולות לוגיות במעבד בעזרת אור. כלומר פיתוח רכיב שיאפשר לקרן אור אחת להדליק ולכבות קרן אור אחרת. זאת לצורך עיבוד נתונים, אחסון נתונים או תקשורת נתונים. מרבית הפרויקטים המחקריים מתמקדים בהחלפת רכיבי מחשוב קיימים ברכיבים אופטיים, ליצירת מערכת מחשב דיגיטלי אופטית המעבדת מידע בינארי.

מעבד כזה יהיה, תאורטית, מהיר מהמעבדים הזמינים כיום, ויעיל הרבה יותר אנרגטית. זאת מכיוון שהתקנים אופטואלקטרוניים צורכים כ-30% מהאנרגיה שלהם בהמרה בין אלקטרונים לפוטונים ולהפך, תהליך שמאט גם את קצב העברת הנתונים. מחשבים אופטיים לחלוטין מבטלים את הצורך בהמרות אלו, ובכך חוסכים באנרגיה. עם זאת יש חילוקי דעות באשר ליכולת של מחשבים אופטיים להתחרות במחשבים אלקטרוניים מבחינת מהירות, צריכת חשמל, עלות וגודל, בגלל שמגבלות פיזיקליות כמו גבול התמרה ורוחב סרט של גל אלקטרומגנטי מציבים מגבלות דומות לאלו של טרנזיסטורים אלקטרוניים.

מכשירים ייעודיים, כמו מכ"ם מפתח סינתטי (SAR) וקורלטורים אופטיים, פותחו בהתבסס על עקרונות המחשוב האופטי. קורלטורים, לדוגמה, משמשים לגילוי ומעקב אחר עצמים, ולסיווג מידע אופטי סדרתי.

בתגובה לצרכים הולכים וגדלים של רשתות נוירונים ולמידה עמוקה, פותחו מעבדים פוטוניים המשלבים זיכרון פוטוני ומודולציה של פאזה או עוצמה.

 היסטוריה 
בשנת 1989 הצליחו חוקרים בהרי הרוקי לייצר טרנזיסטור פוטוני. פיתוח זה הגביר את ההתעניינות בתחום. מאז לא היו פריצות דרך משמעותיות, אך בשנים האחרונות קמו חברות סטרטאפ שגם גייסו הון משמעותי מקרנות הון־סיכון. בישראל פועלת חברת קוואנטום סורס, המפתחת מעבד למחשב קוונטי פוטוני. חברות גדולות הפעילות בתחום כוללות את IBM, ו-מיקרוסופט.

קישורים חיצוניים

הערות שוליים

קטגוריה:פוטוניקה
קטגוריה:סוגי מחשבים