بر اساس تازه‌ترین پژوهش‌های دانشمندان، می‌توان در آینده رایانه‌هایی ساخت که میلیون‌ها بار از رایانه‌های امروزی سریع‌تر باشند. اما چنین چیزی چگونه ممکن است؟

براساس مقاله جدیدی که در نشریه نیچر به چاپ رسیده است، دانشمندان موفق شده‌اند پالس‌های لیزر مادون قرمز را روی ساختاری لانه زنبوری از جنس تنگستن بتابانند. با این راه می‌توان پردازنده‌هایی ساخت که میلیون‌ها بار بیشتر از پردازنده‌های امروزی سرعت دارند.

شاید نتیجه این تحقیقات تا تجاری شدن راه درازی داشته باشد، اما می‌تواند در پنجاه سال آینده زندگی انسان را دچار تحول بزرگی کند. با پردازنده‌های جدید، تجهیزات ساخت بشر تغییرات چشم‌گیری خواهند کرد.

پردازنده‌هایی که با این روش کار می‌کنند، می‌توانند ده به توان پانزده پردازش در ثانیه را انجام دهند: به زبان ساده‌تر یک میلیون در میلیارد پردازش در ثانیه.

تمام رایانه‌های امروزی بر اساس دستگاه اعداد دودویی کار می‌کنند. در این دستگاه عددی، هر عدد را به ‌وسیله دو رقم ۰ و ۱ نشان می‌دهند.

یک عدد در مبنای دو به ‌وسیله تعدادی ۰ و ۱ پشت سر هم نشان داده می‌شود. در رایانه‌ها، اعداد دودویی با دو سطح ولتاژ مختلف نمایش داده می‌شوند؛ دلیل این امر آنست که پیاده‌ سازی این سیستم توسط تجهیزات الکترونیکی بسیار ساده‌‌تر از دیگر سیستم‌‌های عددی است. مثلاً برای پیاده‌سازی این سیستم ممکن است ولتاژ ۵- به ‌عنوان «صفر» در نظر گرفته شود و ولتاژ ۵+ به ‌عنوان «یک» (حالت دو قطبی) یا ولتاژ صفر به‌ عنوان «صفر» و ولتاژ ۵+ به‌ عنوان «یک» (حالت دودویی) در نظر گرفته شود.

کامیپوترهای امروزی با استفاده از قطعات سیلیکونی می‌توانند در حدود یک یا چند میلیارد پردازش در ثانیه را انجام دهند؛ اما افزایش سرعت بیشتر ، بر مبنای کار فعلی کامیپوترها بسیار سخت است.

براساس قانون مور، تعداد ‌ترانزیستورها در مدار مجتمع، هرساله دو برابر خواهد شد. با روش‌های فعلی، در آینده نزدیک توان پردازش رایانه‌ها ثابت می‌‌ماند و افزایش چشمگیری نخواهد یافت. ‌ترانزیستورها هم‌ اکنون بی‌اندازه کوچک شده‌اند و ادامه کوچک‌ سازی آنها بسیار دشوارتر از گذشته شده است.

اما پردازنده‌های لیزری می‌توانند همه چیز را تغییر دهند. این پردازنده‌ها با تغییر رفتار الکترون‌ها کار می‌کنند. اگر الکترون را مانند یک دونده در پیست دایره‌ای فرض کنیم، دونده در حال دویدن در این زمین با شعاع ثابتی است، اما زمانی که انرژی به این دونده منتقل می‌شود در شعاع بیشتری شروع به دویدن دور زمین می‌کند.

شبکه‌های لانه زنبوری این پردازند‌ه‌های جدید که از جنس تنگستن و سلنیوم است، داری دو راهگاه برای وارد شدن الکترون‌ها هستند. تابش لیزر با دو زاویه خاص انجام می‌شود و با هر زاویه تابش خاص، الکترون‌ها وارد یکی از دو مسیر مشخص شده می‌شوند.

یکی از این مسیرها صفر و مسیر دیگر یک در نظر گرفته می‌شوند. با این سیستم رایانه‌های لیزری می‌توانند براساس مبنای اعداد دو دویی کار کنند. با این تفاوت که سرعت صفر یک‌ها بسیار بیشتر از روش‌های کنونی است.

دانشمندانی می‌گویند چنین سیستمی حتی می‌تواند در دمای اتاق کار کند. این در حالی است که در گذشته اعتقاد بر این بود که برای پردازش‌های کوانتومی باید دما به‌شدت کاهش یابد.

با توسعه هوش مصنوعی و یادگیری ماشین، شرکت‌های سازنده نیاز به پردازنده‌هایی دارند که بسیار سریع‌تر از امروز کار کند. هوش مصنوعی و یادگیری ماشین هزاران برابر بیشتر اطلاعات تولید می‌کند و پردازش این اطلاعات هم نیاز به پردازنده‌های سریع‌تری دارد و شاید روش جدید بتواند گره مشکل توسعه هوش مصنوعی را در آینده باز کند.