La era de las 'computadoras ópticas' operadas por la luz se acerca rápidamente

Recientemente, la demanda de computadoras que puedan calcular y procesar rápidamente grandes cantidades de información está aumentando de manera explosiva, ya que la inteligencia artificial, los automóviles autónomos, los drones y las tecnologías de metaverso están atrayendo la atención como industrias centrales del futuro. Sin embargo, las puertas lógicas de semiconductores electrónicos, que sirven como el cerebro de las computadoras en la actualidad, tienen capacidades limitadas en el cálculo y procesamiento de datos de alta velocidad y tienen la desventaja de que consumen mucha energía y generan una cantidad considerable de calor.

El Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea (KIST) y el Instituto de Ciencia y Tecnología de Gwangju (GIST) anunciaron que sus equipos de investigación, dirigidos por el Dr. Yusin Pak en el Centro de Investigación de Sistemas de Sensores (KIST) y el Profesor Gun Young Jung en la Escuela de Materiales Ciencias e Ingeniería (GIST),ha desarrolladopuertas lógicas optoelectrónicas (OELG) de ultra alta velocidad y alta eficiencia mediante el uso de fotodiodos de perovskita orgánica-inorgánica.

El OELG tiene características de alta velocidad y alta eficiencia; utiliza la luz como señal de entrada, lo que demuestra una baja pérdida de energía físicamente y puede funcionar solo con energía luminosa sin fuente de alimentación eléctrica. Los equipos de investigación implementaron una puerta lógica optoelectrónica de perovskita apilada. Dos capas de películas delgadas de perovskita se apilan verticalmente como un sándwich y demostraron que la operación lógica binaria deseada es posible al ingresar dos luces de diferentes longitudes de onda e intensidades.

Como la puerta lógica optoelectrónica de perovskita puede cambiar libremente la polaridad de la fotocorriente usando luz, es posible ejecutar más de un resultado de operación de puerta lógica para el mismo valor de entrada. Por lo tanto, en comparación con la puerta lógica existente que solo puede realizar una operación lógica en un dispositivo, la recién desarrollada puede implementar las cinco operaciones lógicas básicas diferentes, como AND, OR, NAND, NOR y NOT. Permite el desarrollo de procesadores ópticos con alta eficiencia espacial e integración, ya que una puerta lógica puede funcionar como cinco puertas lógicas.

Pak dijo: "Se espera que las puertas lógicas optoelectrónicas de perovskita que ejecutan múltiples operaciones lógicas en respuesta a la entrada óptica se utilicen para plataformas de sensores ópticos universales ultrapequeños y de baja potencia en el futuro". Jung esperaba que "la puerta lógica optoelectrónica desarrollada a través de esta investigación sea el resultado de la investigación y el desarrollo de la computación óptica que realiza cinco operaciones lógicas básicas en un solo dispositivo, y contribuirá en gran medida a la próxima generación de comunicaciones ópticas, redes ópticas e investigación y desarrollo de la atención médica".

- Este comunicado de prensa fue proporcionado por el Consejo Nacional de Investigación de Ciencia y Tecnología