تحقق رویای رایانه‌های نوری

به این ترتیب امکان جابجایی تصاویر، ویدئوها و سایر داده‌ها از گوشه‌ای از جهان به گوشه‌ای دیگر، آن هم در کسری از ثانیه فراهم شده است. اما هنوز یک مشکل سنتی به چشم می‌خورد. گرچه فیبرهای نوری به طرز چشمگیری جای سیم و کابل‌های مسی را گرفته‌اند و به جای استفاده از الکترون‌ها از فوتون‌ها برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کنند، اما رایانه‌های امروزی همچنان به تراشه‌های الکترونیکی متکی هستند. به تازگی گروهی از محققان راه‌حلی برای رفع این محدودیت پیدا کرده‌اند. آنها که در انستیتو فناوری کالیفرنیا مدت‌هاست روی ایده منحصربه‌فرد خود ، کار کرده‌اند، موفق شده‌اند تراشه‌های نوری ارائه کنند. دکتر لاینگ فنگ محقق دوره فوق دکتری در رشته مهندسی برق که سرپرستی محققان‌ این پروژه را بر عهده داشته است در گفت‌وگوی اختصاصی با سیب درخصوص جنبه‌های مختلف این پروژه صحبت کرده است. او معتقد است آنچه که وی و تیم همراهش موفق به ارائه آن شده‌اند، تحولی بزرگ در فناوری انتقال داده‌ها ایجاد خواهد کرد.

استفاده از فیبرهای نوری‌سیستم‌های ارتباطاتی دو اطلاعاتی‌را متحول ‌کرده است و البته چند سالی نیز از کاربرد آنها می‌گذرد‌چرا تاکنون از فوتون‌ها در دنیای تراشه‌ها استفاده نشده است؟

نباید چندان عجله کرد. فناوری فیبر نوری قدمت چندان زیادی ندارد پس نمی‌توان انتظار داشت که خیلی زود فناوری تراشه‌های نوری محقق شود. باید به این نکته دقت شود که فناوری تراشه‌های نوری یک ابزار یا وسیله مهم برای رسیدن به یک دستاورد رویایی به شمار می‌آیند.

آن دستاورد چیزی نیست جز رایانه‌هایی که با استفاده از تراشه‌های نوری کار می‌کنند. برنامه اصلی ما این است که از این تراشه‌های جدید در مدارهایی استفاده کنیم که تنها از نور استفاده می‌کنند. در حقیقت در اینجا خبری از جریان برق نیست و به جای آن مبنای کار را بر نور قرار می‌دهیم.

در دنیای امروز که جابجایی داده‌ها باید به عنوان یک اصل در نظر گرفته شود جایی برای خطا و ازدست‌دادن داده‌ها نیست. این دقیقا همان چیزی است که در فناوری تراشه‌های نوری دیده می‌شود. با استفاده از این تراشه‌ها‌ امیدوار می‌شویم رایانه‌هایی طراحی کنیم که نه‌تنها عملکردشان به مراتب سریع‌تر از رایانه‌های قدرتمند فعلی است بلکه ضریب از دست‌رفتن داده‌ها در آنها نیز بسیار کاهش پیدا می‌کند. من و تیم تحقیقاتی که روی این پروژه کار می‌کنیم چشم‌انداز روشنی را برای این تراشه‌ها متصور هستیم.

به نظر من مهم‌ترین چالش موجود پیداکردن راهی مطمئن برای متمرکزکردن سیگنال‌های نوری روی تراشه‌ها بوده است. ما در اینجا با تراشه‌های سیلیکنی سر و کار داریم که متمرکزکردن سیگنال‌های نوری روی آنها کار دشوار و پیچیده‌ای است، اما اکنون این چالش برطرف شده است. البته برطرف‌کردن مشکلات موجود کار بسیاری دشوار و پیچیده‌ای بوده است که شاید توضیح آن کار سختی باشد اما به بیان ساده می‌توان گفت نور به طور مستقیم سیر می‌کند و زمانی که به نقطه‌ای می‌رسد از همان مسیری که آمده برمی‌گردد. به عبارت دیگر اگر شما بتوانید کسی را ببینید آن شخص هم شما را می‌تواند ببیند. در تراشه‌های رایانه‌ای که مبنای کار آنها نور است باید پرتو نوری را روی آن متمرکز کنیم اما مشکل اینجاست که پرتو نوری در راه بازگشت ممکن است اختلالاتی را به همراه داشته باشد. کاری که ما کرده‌ایم‌ می‌تواند این باشد که یک فرد، شخص مقابل را می‌بیند اما آن شخص نمی‌تواند شما را رؤیت کند.

یک نکته کاملا بدیهی است و آن این‌که همزمان با پیشرفت فناوری‌های نوین راهی نداریم جز این‌که از تازه‌ترین دستاوردهای موجود استفاده کنیم. این فرآیند درخصوص استفاده از تراشه‌های نوری نیز صدق می‌کند. در آینده‌ای که چندان هم دور نیست دیگر جایی برای تراشه‌های سیلیکنی فعلی که با استفاده از جریان برق کار می‌کنند، نخواهد بود. در عوض این تراشه‌های فوتونیکی هستند که نبض بازار رایانه را در دست خواهند گرفت.

ما همچنان روی این نسل جدید کار می‌کنیم و خوشبختانه همه امور به خوبی پیش می‌رود. نکته مهم این است که هر چه سرمایه‌گذاری‌های بیشتری انجام دهیم نتیجه بهتر و کامل‌تری خواهیم گرفت.

با این حال فکر می‌کنم که تا یک دهه آینده رایانه‌های نوری که در قلب آنها انبوهی از ریزتراشه‌های نوری وجود دارد بازارهای جهانی را در برخواهند گرفت. البته همان طور که گفتم موفقیت در این راه و رسیدن به چشم‌اندازی که ترسیم شده است بستگی به حجم سرمایه‌گذاری‌ها دارد.

اگر نگاهی به چند دهه پیش بیندازید به خوبی متوجه می‌شوید که در آن دوران کمتر کسی تصور می‌کرد روزی فرا برسد که افراد با یک دستگاه کوچک که نیازی به سیم و سایر تشکیلات ندارد در خیابان و هر جایی با سایر نقاط جهان ارتباط برقرار کنند اما اکنون فناوری تلفن‌های همراه به یکی از نیازهای ضروری مردم تبدیل شده است و تقریبا تمام مردم سراسر جهان از آن استفاده می‌کنند. این یک رویای شیرین بود که خیلی زود به واقعیت تبدیل شد. فناوری تراشه‌های نوری و در ادامه رایانه‌هایی که با استفاده از نور کار کنند نیز به همین سرنوشت دچار می‌شوند تنها چیزی که باید در نظر گرفت مساله گذشت زمان و تکامل فناوری‌های فعلی است.توجه داشته باشید که ساخت رایانه‌های نوری به معنای دگرگونی عظیمی در دنیای فناوری اطلاعات و ارتباطات خواهد بود. معمولا دستیابی به چنین پیشرفت‌هایی به زمان طولانی و قابلیت‌های چشمگیری نیازمند است. برای ارائه چنین فناوری به ابزار مورد نیاز آن احتیاج داریم که تراشه‌های نوری یکی از اصلی‌ترین آنهاست و این همان چیزی است که در پروژه اخیر دنبال کرده‌ایم. ساخت تراشه‌های نوری در ابعاد تجاری، آن هم با هزینه تمام شده پایین تا کمتر از یک دهه آینده عملی خواهد شد.