تراشه کامپیوتری محققان هاروارد از امواج صوتی برای رمزگذاری داده‌ها استفاده می‌کند

تراشه‌های رایانه‌ای سنتی با برق کار می‌کنند و تراشه‌های فوتونیک در حال ظهور نیز از نور استفاده می‌کنند. حالا دانشمندان هاروارد نوع جدیدی از تراشه‌ را توسعه داده‌اند که داده‌ها را به صورت امواج صوتی منتقل می‌کند.

تراشه‌ها و مدارهای کامپیوتری، داده‌ها را با تنظیم یک محیط خاص مانند الکترون‌ها ارسال و پردازش می‌کنند. در این رویکرد، جریان آن‌ها توسط اجزایی مانند ترانزیستورها تنظیم می‌شود تا داده‌ها را به صورت یک و صفر (جریان زیاد یا کم) رمزگذاری کنند. تراشه‌های فوتونیک که به تازگی ساخته شده‌اند نیز فوتون‌های نور را متوازن می‌کنند و آن‌ها را از طریق کانال‌های باریکی که موج‌بر نامیده می‌شود، انتقال می‌کنند.

تنظیم دقیق امواج صوتی با چیپ جدید

تراشه صوتی جدید، به روش دوم کار می‌کند، اما این بار به جای امواج نور، از امواج ‌صوتی‌ استفاده می‌شود. دانشمندان دانشگاه هاروارد برای توسعه این تراشه، از ماده‌ای به نام «لیتیوم نیوبات» یک مدولاتور ساخته‌اند که در پاسخ به میدان الکتریکی، قابلیت ارتجاعی خود را تغییر می‌دهد و امواج‌ صوتی تولید می‌کند. با تنظیم دقیق میدان الکتریکی، مدولاتور می‌تواند فاز، دامنه و فرکانس امواج‌ صوتی را کنترل کرده و داده‌ها را پیش از ارسال موج‌برها، رمزگذاری کند.

به گفته این تیم، تراشه‌های صوتی نسبت به تراشه‌هایی که از از امواج الکترومغناطیسی استفاده می‌کنند، مزایایی به همراه دارند. به عنوان مثال، آن‌ها با یکدیگر هیچ تداخلی ندارند.

«مارکو لونکار»، محقق ارشد این پژوهش توضیح می‌دهد:

«استفاده از امواج ‌صوتی در یک تراشه برای پردازش اطلاعات کوانتومی و کلاسیک امیدوارکننده است، اما توسعه مدارهای مجتمع صوتی، به دلیل ناتوانی در کنترل امواج‌ صوتی، با مشکلاتی مواجه شده است. در این پروژه، ما نشان دادیم که می‌توانیم امواج ‌صوتی را روی یک پلتفرم یکپارچه کنترل کنیم و این امر ما را یک قدم دیگر به ساخت مدار مجتمع صوتی نزدیک‌تر می‌کند.»

محققان اکنون در حال کار روی ساخت مدارهای موج صوتی پیچیده‌تر و بررسی نحوه اتصال آن‌ها به اجزای کامیپوتری کوانتونی هستند.