كان البحث طويل الأمد للعلوم والتكنولوجيا، من أجل إنشاء إلكترونيات ومعالجات للمعلومات، تعمل بالقرب من أسرع النطاقات الزمنية التي تسمح بها قوانين الطبيعة.
وتتضمن الطريقة الواعدة لتحقيق هذا الهدف استخدام ضوء الليزر لتوجيه حركة الإلكترونات في المادة، ثم استخدام هذا التحكم لتطوير عناصر الدائرة الإلكترونية - وهو مفهوم يُعرف باسم إلكترونيات الموجة الضوئية.
ومن اللافت للنظر، أن الليزر يسمح لنا حاليًا بتوليد دفعات من الكهرباء على فترات زمنية فيمتوثانية - أي في جزء من المليون من المليار من الثانية، ومع ذلك، فإن قدرتنا على معالجة المعلومات في مثل هذه النطاقات الزمنية فائقة السرعة ظلت بعيدة المنال.
والآن، قام الباحثون في جامعة روتشستر وجامعة فريدريش-ألكسندر-نورنبرج (FAU) بخطوة حاسمة في هذا الاتجاه من خلال إظهار بوابة منطقية - لبنة بناء الحساب ومعالجة المعلومات - تعمل بمقاييس زمنية فيمتوثانية.
وقد تم إنجاز هذا العمل الفذ، الذي نُشر في 11 مايو في مجلة Nature، من خلال استخدام ناقلات الشحن الحقيقية والافتراضية التي تتكون منها هذه الدفقات فائقة السرعة من الكهرباء والتحكم فيها بشكل مستقل، لأول مرة في التاريخ.
اقرأ أيضا.. نظارات الواقع المعزز «الشمسية».. شاشة بحجم السينما في جيبك
وقد فتحت التطورات التي حققها الباحثون الباب أمام معالجة المعلومات بحدود بيتاهيرتز، حيث يمكن معالجة كوادريليون (مليون مليار) عملية حسابية في الثانية، وهذا أسرع بمليون مرة من أجهزة الكمبيوتر الحالية التي تعمل بمعدلات ساعة جيجاهيرتز، حيث يساوي الـ 1 بيتاهيرتز نحو مليون جيجاهيرتز.
ويقول إجناسيو فرانكو، الأستاذ المشارك في الكيمياء والفيزياء في روتشستر، والذي قام بالتعاون مع طالب الدكتوراه أنطونيو خوسيه جارزون-راميريز (دكتوراه) : "هذا مثال رائع لكيفية أن تؤدي العلوم الأساسية إلى تقنيات جديدة.. وقد أدت هذه الدراسات النظرية إلى هذا الاكتشاف الكبير".
