Optical computing (original) (raw)
Fotonový počítač (též optický počítač, anglicky optical computing) je v informatice technologie, která pro výpočty používá fotony generované laserem nebo laserovou diodou. Použití fotonů by mělo umožnit vyšší přenosové rychlosti, než použití elektronů (tj. elektřiny) v klasických počítačích. Aktuálně probíhá aktivní výzkum a pokusy o integraci optických komponent do současných počítačů, protože takové nasazení této hybridní technologie umožňuje nejrychlejší krátkodobé úspěchy a využití jejího potenciálu. Zatím největší překážkou je převod optických signálů na elektrické signály a zpět, při kterém dochází ke zpoždění a 30% energetickým ztrátám. Tento problém mohou vyřešit jen kompletně optické počítače.
| Property | Value |
|---|---|
| dbo:abstract | Un ordinador òptic és un ordinador que fa servir la llum en comptes de l'electricitat (és a dir fotons en lloc d'electrons) per manipular, emmagatzemar i transmetre dades. Els fotons tenen propietats físiques fonamentals diferents a les dels electrons, i els investigadors han intentat fer ús d'aquestes propietats, sobretot usant els principis bàsics de l'òptica, per produir computadors amb l'acompliment i / o capacitats més grans que els dels ordinadors electrònics. La tecnologia dels ordinadors òptics encara està en els seus inicis, s'han creat alguns a laboratoris però cap ha progressat més enllà de l'etapa del prototip. La majoria dels projectes d'investigació s'enfoquen en el reemplaçament dels components d'ordinador actuals per equivalents òptics, donant per resultat un sistema d'ordinador digital òptic que processi dades binàries. Aquest acostament sembla oferir bones perspectives a curt termini per a la computació òptica comercial, ja que els components òptics podrien ser integrats en els ordinadors tradicionals per produir un híbrid òptic / electrònic. Altres projectes d'investigació prenen un acostament no tradicional, intentant desenvolupar enterament nous mètodes de computar que no són físicament possibles amb l'electrònica. (ca) Fotonový počítač (též optický počítač, anglicky optical computing) je v informatice technologie, která pro výpočty používá fotony generované laserem nebo laserovou diodou. Použití fotonů by mělo umožnit vyšší přenosové rychlosti, než použití elektronů (tj. elektřiny) v klasických počítačích. Aktuálně probíhá aktivní výzkum a pokusy o integraci optických komponent do současných počítačů, protože takové nasazení této hybridní technologie umožňuje nejrychlejší krátkodobé úspěchy a využití jejího potenciálu. Zatím největší překážkou je převod optických signálů na elektrické signály a zpět, při kterém dochází ke zpoždění a 30% energetickým ztrátám. Tento problém mohou vyřešit jen kompletně optické počítače. (cs) تستخدم أجهزة الكمبيوتر اليوم حركة الإلكترونات داخل وخارج الترانزستور للعمل منطقيًا. وتهدف الحوسبة الضوئية أو الحوسبة الفوتونية إلى استخدام الفوتونات أو جزيئات الضوء، التي ينتجها الليزر أو الصمامات الثنائية (الديودات)، بدلاً من الإلكترونات. ومقارنةً بالإلكترونات، تمتلك الفوتونات عرض نطاق ترددي أعلى. تركز معظم المشروعات البحثية على استبدال المكونات الحالية لجهاز الكمبيوتر بمكونات ضوئية مكافئة؛ مما ينتج عنه جهاز كمبيوتر رقمي ضوئي يقوم بمعالجة البيانات الثنائية. ويبدو أن هذا النهج يوفر آفاقًا أفضل على المدى القصير للحوسبة الضوئية التجارية، نظرًا لإمكانية دمج المكونات الضوئية إلى أجهزة الكمبيوتر التقليدية لإنتاج هجين ضوئي (أو) إلكتروني.ومع ذلك، تفقد الأجهزة الضوئية الإلكترونية 30% من طاقتها التي تحوِّل الإلكترونات إلى فوتونات والعكس. وهذا أيضًا يبطئ من عملية نقل الرسائل. وتستبعد جميع أجهزة الكمبيوتر الضوئية الحاجة إلى تحويلاتٍ ضوئية-كهربائية-ضوئية (OEO). ولقد تم تصميم الأجهزة المحددة للتطبيقات، والتي تستخدم مبادئ الحوسبة الضوئية، مثل الروابط الضوئية. ويمكن، على سبيل المثال، استخدام مثل هذه الأجهزة لاكتشاف الأجسام وتتبعها. (ar) Optische Computer sind Computer oder Rechenwerke, die vollständig oder teilweise mit optischen Elementen anstatt elektronischer Komponenten Daten verarbeiten. Hierbei kommen optoelektronische Elemente oder passive optische nicht-lineare Elemente zum Einsatz. (de) Un ordinateur optique (ou ordinateur photonique) est un ordinateur numérique qui utilise des photons pour le traitement des informations, alors que les ordinateurs conventionnels utilisent des électrons. Les photons ont la particularité de ne pas créer d’interférence magnétique, de ne pas générer de chaleur et de se propager très rapidement. Les transistors optiques sont beaucoup plus rapides que les transistors électroniques. Des ordinateurs optiques pourraient être plus puissants que les ordinateurs conventionnels actuels. (fr) Una computadora óptica u ordenador óptico es un computador que usa la luz en vez de la electricidad (es decir fotones en lugar de electrones) para manipular, almacenar y transmitir datos. Los fotones tienen propiedades físicas fundamentales diferentes a las de los electrones, y los investigadores han intentado hacer uso de estas propiedades, sobre todo usando los principios básicos de la óptica, para producir computadores con el desempeño y/o capacidades mayores que los de los computadores electrónicos. La tecnología de computadores ópticos todavía está en los primeros tiempos: computadoras ópticas funcionales han sido construidas en el laboratorio, pero ninguna ha progresado más allá de la etapa del prototipo. La mayoría de los proyectos de investigación se enfocan en el reemplazo de los componentes de computadora actuales por equivalentes ópticos, dando por resultado un sistema de computadora digital óptica que procesa datos binarios. Este acercamiento parece ofrecer las mejores perspectivas a corto plazo para la computación óptica comercial, puesto que los componentes ópticos podrían ser integrados en los computadores tradicionales para producir un híbrido óptico/electrónico. Otros proyectos de investigación toman un acercamiento no tradicional, intentando desarrollar enteramente nuevos métodos de computar que no son físicamente posibles con la electrónica. (es) Optical computing or photonic computing uses light waves produced by lasers or incoherent sources for data processing, data storage or data communication for computing. For decades, photons have shown promise to enable a higher bandwidth than the electrons used in conventional computers (see optical fibers). Most research projects focus on replacing current computer components with optical equivalents, resulting in an optical digital computer system processing binary data. This approach appears to offer the best short-term prospects for commercial optical computing, since optical components could be integrated into traditional computers to produce an optical-electronic hybrid. However, optoelectronic devices consume 30% of their energy converting electronic energy into photons and back; this conversion also slows the transmission of messages. All-optical computers eliminate the need for optical-electrical-optical (OEO) conversions, thus reducing electrical power consumption. Application-specific devices, such as synthetic-aperture radar (SAR) and optical correlators, have been designed to use the principles of optical computing. Correlators can be used, for example, to detect and track objects, and to classify serial time-domain optical data. (en) Komputasi optis adalah penggunaan foton yang di hasilkan oleh laser maupun dioda dalam proses komputasi. Penggunaan foton dalam komputasi memungkinkan penggunaan lebar pita yang lebih besar ketimbang penggunaan elektron pada sistem komputasi konvensional. Sebagian proyek riset berfokus pada penggantian komponen komputer yang ada sekarang ini dengan komponen sejenis yang bekerja secara optis, menjadikannya komputer optis digital dalam pemrosesan data biner. Usaha menawarkan prospek jangka-pendek untuk komputasi optis komersial, dengan memungkinkannya integrasi komponen optis ke dalam komponen komputer tradisional untuk menghasilkan komputer hibrid elektro-optis. Tetapi, 30% daya listrik perangkat optoelektronika hilang dalam proses konversi elektron dan foton dan sebaliknya. Ini juga memperlambat transmisi pesan. Komputer yang menggunakan komputasi optis secara keseluruhan tidak lagi membutuhkan perangkat konversi optis-elektrik-optis (OEO). (in) Un computer ottico è un dispositivo che utilizza luce (fotoni), anziché elettricità, per manipolare, memorizzare e trasmettere dati. (it) 光コンピューティングの記事では、現在一般的な電子工学によるコンピュータではなく、可視光線あるいはその他の光線を利用し、光学的な処理による、あるいは光線の光子的な性質を使ったコンピューティングについて説明する。これを用いたコンピュータが光コンピュータである。 (ja) 광 컴퓨터(optical computer)는 디지털 컴퓨터에서 흔히 볼 수 있는 산술 연산과 논리 연산을 수행하는데 빛(광섬유)과 광집적회로(Optical IC)를 이용하는 컴퓨터이다. 빛이라고 해서 우리가 보는 일반적인 빛은 아니고, 특수하게 처리된 레이저를 쓰는 것이다. 한 개로 전기통신 회선보다 많은 중복 통신이 가능하다. 빛의 가장 큰 특징인 고속성이나 병렬성을 살려 논리·연산을 하는 초고속·초대용량의 컴퓨터의 실현이 가능할 것으로 예상되고 있다. 이러한 컴퓨터 구조에 대한 접근 방법으로서 3개 방식이 고려되고 있는데, 첫째 종래의 소자를 광(光) 소자로 대치한 디지털 소자를 개발하고, 그에 의해 시계열을 디지털 처리를 하는 것으로 현재의 컴퓨터에 가장 가까운 방법인 광신호의 순차적 디지털 처리 방식과, 둘째 빛과 렌즈를 조합시켜서 2차원 처리에 의한 광신호의 병렬 아날로그 처리하는 방식, 셋째 광신호의 병렬 디지털 처리를 하는 방식이다. 전선(電線) 대신 광섬유에 광신호로 동작하는 논리소자를 접속시켜 기억·연산·제어 등의 광회로에 의해 조작하는 컴퓨터로서, 회로 1개로 전기통신 회선보다 많은 중복 통신을 가능하게 하고, 광신호를 사용하여 데이터의 기억·연산을 행하는 논리소자를 이용하며, 레이저 광선을 이용한 홀로그램 메모리, 유리반도체 메모리 등도 개발되고 있다. (ko) Komputer optyczny (lub komputer fotoniczny) – hipotetyczne urządzenie wykorzystujące fotony, zamiast prądu elektrycznego, do przeprowadzania obliczeń. Współcześnie dane przetwarza się za pomocą urządzeń elektronicznych, które zużywają energię na pokonywanie oporu elektrycznego przewodników. Do przesyłania danych w komputerze optycznym wykorzystuje się światłowody, które są o wiele efektywniejsze od przewodów elektrycznych. W sieciach komputerowych pakiety muszą być jednak rutowane do odpowiednich odbiorców, co wymaga wielokrotnego przekształcania danych na postać elektryczną i z powrotem na falę świetlną. Każda taka operacja powoduje straty energii i zmniejsza prędkość komunikacji. Wprowadzenie komputerów optycznych wyeliminowałoby te przeszkody. (pl) Опти́ческие или фото́нные вычисли́тели — гипотетические вычислительные устройства, вычисления в которых производятся с помощью фотонов, излучаемыми лазерами или светодиодами. Большинство современных исследований направлено на замену традиционных (электронных) компонентов компьютера на их оптические эквиваленты. Предполагается, что результатом этих исследований станет новая цифровая компьютерная технология для обработки двоичных данных. Такой подход по замене элементной базы даёт возможность в краткосрочной перспективе разработать технологии для коммерческого применения, поскольку оптические компоненты могут быть использованы в классических компьютерах, сначала при создании гибридных электронно-фотонных систем, а затем и полностью фотонных. Однако оптоэлектронные приборы теряют 30 % энергии при преобразовании электроэнергии в свет и обратно, что также замедляет скорость передачи информации в оптоэлектронных повторителях. В гипотетическом полностью оптическом компьютере не будет преобразования сигнала из оптического в электрический и обратного преобразования в оптический сигнал. (ru) A computação óptica ou computação fotônica usa fótons produzidos por lasers ou diodos para fins de computação. Por décadas, os fótons mostraram a promessa de permitir uma largura de banda maior do que os elétrons usados em computadores convencionais (ver fibras ópticas). A maioria dos projetos de pesquisa se concentra na substituição de componentes de computador atuais por equivalentes ópticos, resultando em um sistema de computador digital óptico que processa dados binários. Essa abordagem parece oferecer as melhores perspectivas de curto prazo para a computação óptica comercial, uma vez que os componentes ópticos podem ser integrados em computadores tradicionais para produzir um híbrido óptico-eletrônico. No entanto, os dispositivos optoeletrônicos consomem 30% de sua energia convertendo a energia eletrônica em fótons e vice-versa; esta conversão também retarda a transmissão de mensagens. Computadores totalmente ópticos eliminam a necessidade de conversões óptico-elétrico-óptico (OEO), reduzindo assim o consumo de energia elétrica. Dispositivos específicos de aplicação, como radar de abertura sintética (SAR) e correlacionadores ópticos, foram projetados para usar os princípios da computação óptica. Correlatores podem ser usados, por exemplo, para detectar e rastrear objetos e para classificar dados ópticos. (pt) Оптичний комп'ютер - комп'ютер, заснований на використанні оптичних процесорів. На відміну від звичайних комп'ютерів, заснованих на електронних технологіях, в оптичних комп'ютерах операції виконуються шляхом маніпуляції потоками оптичного випромінювання, що дозволяє досягти більшої продуктивності обчислень . (uk) 光子计算机（亦称光脑）是指以光子替代电子的先进计算机。數十年來的研究指出，光子可以比傳統電腦中使用的电子有更高的頻寬（例如光纖）。 大多数研究项目都专注于用光学等效模組替换当前的计算机组件，目的是要得到可以处理的光学计算机系统。这种方法似乎为商业光学计算提供了最佳的短期前景，因为光学组件可以集成到传统计算机中，形成光电混合的系統。然而，光电设备因為将电能转换为光能再轉回電能，會損失30％的能量。此转换也会减慢消息的传输速度。全光学计算机不需要光学-电学-光学（OEO）转换，因此减少了对电力的需求。 有些应用的设备，像是合成孔径雷达（SAR）和，已可以用光学计算的原理來設計。例如可以使用相关器来检测和跟踪对象，并对串行时域光学数据进行分类。 (zh) |
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(de) Un ordinateur optique (ou ordinateur photonique) est un ordinateur numérique qui utilise des photons pour le traitement des informations, alors que les ordinateurs conventionnels utilisent des électrons. Les photons ont la particularité de ne pas créer d’interférence magnétique, de ne pas générer de chaleur et de se propager très rapidement. Les transistors optiques sont beaucoup plus rapides que les transistors électroniques. Des ordinateurs optiques pourraient être plus puissants que les ordinateurs conventionnels actuels. (fr) Un computer ottico è un dispositivo che utilizza luce (fotoni), anziché elettricità, per manipolare, memorizzare e trasmettere dati. (it) 光コンピューティングの記事では、現在一般的な電子工学によるコンピュータではなく、可視光線あるいはその他の光線を利用し、光学的な処理による、あるいは光線の光子的な性質を使ったコンピューティングについて説明する。これを用いたコンピュータが光コンピュータである。 (ja) Komputer optyczny (lub komputer fotoniczny) – hipotetyczne urządzenie wykorzystujące fotony, zamiast prądu elektrycznego, do przeprowadzania obliczeń. Współcześnie dane przetwarza się za pomocą urządzeń elektronicznych, które zużywają energię na pokonywanie oporu elektrycznego przewodników. Do przesyłania danych w komputerze optycznym wykorzystuje się światłowody, które są o wiele efektywniejsze od przewodów elektrycznych. W sieciach komputerowych pakiety muszą być jednak rutowane do odpowiednich odbiorców, co wymaga wielokrotnego przekształcania danych na postać elektryczną i z powrotem na falę świetlną. Każda taka operacja powoduje straty energii i zmniejsza prędkość komunikacji. Wprowadzenie komputerów optycznych wyeliminowałoby te przeszkody. (pl) Оптичний комп'ютер - комп'ютер, заснований на використанні оптичних процесорів. На відміну від звичайних комп'ютерів, заснованих на електронних технологіях, в оптичних комп'ютерах операції виконуються шляхом маніпуляції потоками оптичного випромінювання, що дозволяє досягти більшої продуктивності обчислень . (uk) 光子计算机（亦称光脑）是指以光子替代电子的先进计算机。數十年來的研究指出，光子可以比傳統電腦中使用的电子有更高的頻寬（例如光纖）。 大多数研究项目都专注于用光学等效模組替换当前的计算机组件，目的是要得到可以处理的光学计算机系统。这种方法似乎为商业光学计算提供了最佳的短期前景，因为光学组件可以集成到传统计算机中，形成光电混合的系統。然而，光电设备因為将电能转换为光能再轉回電能，會損失30％的能量。此转换也会减慢消息的传输速度。全光学计算机不需要光学-电学-光学（OEO）转换，因此减少了对电力的需求。 有些应用的设备，像是合成孔径雷达（SAR）和，已可以用光学计算的原理來設計。例如可以使用相关器来检测和跟踪对象，并对串行时域光学数据进行分类。 (zh) تستخدم أجهزة الكمبيوتر اليوم حركة الإلكترونات داخل وخارج الترانزستور للعمل منطقيًا. وتهدف الحوسبة الضوئية أو الحوسبة الفوتونية إلى استخدام الفوتونات أو جزيئات الضوء، التي ينتجها الليزر أو الصمامات الثنائية (الديودات)، بدلاً من الإلكترونات. ومقارنةً بالإلكترونات، تمتلك الفوتونات عرض نطاق ترددي أعلى. ولقد تم تصميم الأجهزة المحددة للتطبيقات، والتي تستخدم مبادئ الحوسبة الضوئية، مثل الروابط الضوئية. ويمكن، على سبيل المثال، استخدام مثل هذه الأجهزة لاكتشاف الأجسام وتتبعها. (ar) Un ordinador òptic és un ordinador que fa servir la llum en comptes de l'electricitat (és a dir fotons en lloc d'electrons) per manipular, emmagatzemar i transmetre dades. Els fotons tenen propietats físiques fonamentals diferents a les dels electrons, i els investigadors han intentat fer ús d'aquestes propietats, sobretot usant els principis bàsics de l'òptica, per produir computadors amb l'acompliment i / o capacitats més grans que els dels ordinadors electrònics. La tecnologia dels ordinadors òptics encara està en els seus inicis, s'han creat alguns a laboratoris però cap ha progressat més enllà de l'etapa del prototip. (ca) Una computadora óptica u ordenador óptico es un computador que usa la luz en vez de la electricidad (es decir fotones en lugar de electrones) para manipular, almacenar y transmitir datos. Los fotones tienen propiedades físicas fundamentales diferentes a las de los electrones, y los investigadores han intentado hacer uso de estas propiedades, sobre todo usando los principios básicos de la óptica, para producir computadores con el desempeño y/o capacidades mayores que los de los computadores electrónicos. La tecnología de computadores ópticos todavía está en los primeros tiempos: computadoras ópticas funcionales han sido construidas en el laboratorio, pero ninguna ha progresado más allá de la etapa del prototipo. (es) Optical computing or photonic computing uses light waves produced by lasers or incoherent sources for data processing, data storage or data communication for computing. For decades, photons have shown promise to enable a higher bandwidth than the electrons used in conventional computers (see optical fibers). Application-specific devices, such as synthetic-aperture radar (SAR) and optical correlators, have been designed to use the principles of optical computing. Correlators can be used, for example, to detect and track objects, and to classify serial time-domain optical data. (en) Komputasi optis adalah penggunaan foton yang di hasilkan oleh laser maupun dioda dalam proses komputasi. 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Dispositivos específicos de aplicação, como radar de abertura sintética (SAR) e correlacionadores ópticos, foram projetados para usar os princípios da computação óptica. Correlatores podem ser usados, por exemplo, para detectar e rastrear objetos e para classificar dados ópticos. (pt) Опти́ческие или фото́нные вычисли́тели — гипотетические вычислительные устройства, вычисления в которых производятся с помощью фотонов, излучаемыми лазерами или светодиодами. Большинство современных исследований направлено на замену традиционных (электронных) компонентов компьютера на их оптические эквиваленты. (ru) |
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