Eskiden bilgisayarlar ses çıkarırdı. Çalınan müzik veya ses efektlerini kastetmiyoruz, ancak içeriden gerçek bir kargaşa yarattık. Çoğunlukla etrafta dolaşan sabit disklerdeki kafalar ya da bir modemin gıcırtısıydı, ama rahatlatıcıydı çünkü bir şeyler olduğunu biliyordunuz. Bugün, bir fanın vızıltısını duyarsanız şanslısınız. Ama Nature Electronics dergisindeki bir makale (yeni sekmede açılır) (özetlenen İlginç Mühendislik (yeni sekmede açılır)) bilgisayar işlemcilerinde elektronlarla aynı tür görevleri gerçekleştirmek için akustik dalgaların kullanımını açıklar. PC’ler tekrar şarkı söylemek üzere olabilir mi?
Makale Linbo Shao, Di Zhu ve Harvard’ın John A. Paulson Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Okulu’ndan bir ekibin eseridir. başlıklı Yüzey Akustik Dalgalarının Elektrik Kontrolü ve daha çok bir fotonik işlemci gibi çalışan bir ses dalgası çipini tanımlar. Bu egzotik devreler, modüle edilmiş fotonlar için ikili talimatlar oluşturmak için transistörler tarafından kullanılan yüksek ve düşük voltajları değiştirir ve verileri iletmek için dalga kılavuzları olarak bilinen cihazları kullanır.
Akustik çip benzer şekilde çalışır, ancak ses hızı ışık veya elektriğin hızından belirgin şekilde daha yavaştır. Bu, görünüşe göre önemli değil, kısa akustik dalgaların, sistemleri içinde güçlü etkileşimlere sahip olmaya devam ederken, nano ölçekli yapılar kullanılarak sınırlandırılabilme kolaylığı sayesinde. Bu sınırlama, onları hem klasik hem de kuantum hesaplama uygulamaları için faydalı kılar.
Burada kanıtlanmış olan şey, akustik dalgaların entegre bir lityum niyobat (doğal olarak oluşmayan, ancak dalga kılavuzlarında, piezoelektrik sensörlerde ve cep telefonunuzda kullanılan kristalleri oluşturan bir niyobyum, lityum ve oksijen bileşiği) platformunda kontrol edilebilmesidir. Aslında akustik bir işlemci değil, dalgaların fazını, genliğini ve frekansını kontrol edebilen bir modülatör inşa ettiler. Bunu yapmak, ekibin akustiği daha önce yapamayacakları şekilde ‘ayarlamasına’ izin verdi.
“Önceki akustik cihazlar pasifti, ancak şimdi akustik cihazları aktif olarak ayarlamak için elektriksel modülasyona sahibiz, bu da bu tür akustik cihazları kullanarak mikrodalga sinyal işlemenin gelecekteki geliştirilmesinde birçok işlevsellik sağlar” dedi Shao. makale ve Virginia Tech’de yardımcı doçent.
Bir sonraki adım, diğer kuantum sistemleriyle bütünleşecek daha büyük, daha karmaşık akustik dalga devreleri oluşturmaktır. “Çalışmamız, yeni nesil mikrodalga sinyal işleme için yüksek performanslı akustik dalga tabanlı cihazlar ve devrelerin yanı sıra, katı hal atomik sistemler ve süper iletken kübitler dahil olmak üzere farklı türdeki kuantum sistemlerini birbirine bağlayan çip üstü kuantum ağları ve arayüzlerinin yolunu açıyor. “dedi Shao.
Ve şarkı söyleyen CPU’lara gelince (yeni sekmede açılır)muhtemelen hayır: deneylerde kullanılan dalgalar, gigahertz cinsinden ölçülen, en ürkütücü sopranodan bile daha yüksek frekanslara sahiptir.