Harvard thành công trong việc phát triển chip sóng âm, tương thích với máy tính lượng tử

Với việc không sử dụng sóng điện từ trường thông thường để hoạt động, các chip sóng âm này có khả năng tương thích và kết nối với các hệ thống máy tính lượng tử.

Trong khi các chip máy tính truyền thống thường sử dụng điện, một số chip mới đang chuyển sang sử dụng ánh sáng để truyền dữ liệu bên trong. Tuy nhiên, các nhà khoa học tại Harvard đã tạo ra một loại chip mới có khả năng truyền dữ liệu dưới dạng sóng âm thanh.

Cơ bản, cả chip máy tính và mạch điện đều gửi và xử lý dữ liệu thông qua một loại tín hiệu cụ thể. Hầu hết các thiết bị và chip xử lý hiện nay sử dụng điện, khi dòng điện được điều hướng qua các bóng bán dẫn để mã hóa dữ liệu thành các số 0 và 1.

Các chip ánh sáng mới đã được phát triển để điều khiển các hạt photon của ánh sáng và truyền chúng qua các kênh dẫn hẹp được gọi là 'ống dẫn sóng' để truyền dữ liệu trong con chip.

Chip âm thanh hoạt động tương tự như chip ánh sáng, nhưng sử dụng sóng âm thay vì sóng ánh sáng. Nhóm nghiên cứu tạo ra một bộ điều biến từ vật liệu có tên Lithium Niobate, có thể tạo ra các sóng âm khi được điện trường áp vào.

Các chip sóng âm này có một số ưu điểm so với các chip sóng điện từ trường. Chúng có thể được giới hạn dễ dàng trong các cấu trúc ống dẫn sóng nhỏ hẹp, không gây nhiễu và có thể tương tác mạnh mẽ với các phần khác của hệ thống.

Marko Loncar, người viết chính của nghiên cứu này, nói: 'Sóng âm có tiềm năng là phương tiện truyền tải thông tin trong chip, không chỉ cho việc xử lý dữ liệu truyền thống mà còn cho dữ liệu lượng tử, tuy nhiên việc phát triển mạch tích hợp âm thanh đã gặp trở ngại vì không thể kiểm soát sóng âm theo cách có thể mở rộng và suy hao thấp.'

'Trong công trình này, chúng tôi chứng minh khả năng điều khiển sóng âm trên nền vật liệu Lithium Niobate tích hợp, mở ra cơ hội tiến gần hơn tới việc tích hợp mạch sóng âm.'

Với việc chứng minh hoạt động của con chip sóng âm đầu tiên trên thế giới, nhóm nghiên cứu đang tiến hành xây dựng nhiều mạch sóng âm phức tạp hơn và tìm hiểu cách kết nối chúng với các bộ phận máy tính lượng tử, như qubit siêu dẫn.

Tham khảo NewAtlas