Успехи оптоэлектроники последнего десятилетия позволили достаточно хорошо отработать технологию производства всех основных компонентов оптического компьютера.Однако массового производства оптических компьютеров широкого гражданского назначения не наблюдается. Стоимость оптического компьютера довольно велика.
Главные области его использования - военная техника, криминология, защита информации, банковская сфера, а также научные исследования.
Решаемые задачи: машинное зрение, искусственный интеллект, распознавание и одновременное сопровождение сотен и тысяч целей, навигация, контроль земной поверхности, связь.

Преимущества оптических технологий

Фотоны, являющиеся основными носителями информации в оптическом компьютере, по своим физическим характеристикам принципиально отличаются от электронов.

Фотоны - частицы с нулевой массой покоя и нулевым электрическим зарядом. Вследствие чего и появляются многочисленные преимущества использования света для задач передачи и обработки информации:

• возможность параллельной передачи и обработки изображений одним световым пучком
• возможность использования прозрачных сред для хранения, обработки и коммутации информации
• использования поляризации
• одновременной, параллельной работы с различными длинами волн
• возможность работы на очень высокой опорной частоте излучения (порядка 1000 ТГц).
• Обработка информации в оптическом компьютере может осуществляться как в процессе переноса изображения (представляющего собой специальным образом подготовленный входной сигнал) через оптическую систему, реализующую вычислительную среду, так и путем осуществления переключений в так называемом оптическом транзисторе. Можно легко показать, что при линейных размерах изображения 1 см, разрешении 3 мкм и длине оптической системы порядка 30 см (давно доступные оптикам технологические нормы) мы можем получить пиковую производительность порядка 10¹⁶ элементарных операций в секунду!
• Коммутация информационных каналов в оптическом компьютере осуществляется с большой скоростью и отличается простотой реализации за счет того, что лучи света в пустом пространстве распространяются, не взаимодействуя друг с другом. По сравнению с обычной электроникой выигрыш очень быстро растет с ростом числа коммутируемых каналов. Использование третьего измерения для ввода/вывода информации в оптоэлектронных чипах создает дополнительные возможности, которым у электронных соединений нет никаких аналогов.
• Еще одно уникальное свойство оптических систем: в прозрачной среде информация, закодированная оптическим лучом, может обрабатываться без затрат энергии! Естественно, закон сохранения энергии при этом не нарушается.
• Оптическая система ничего не излучает во внешнюю среду, обеспечивая защиту компьютера от перехвата информации. И обратно: оптическая система надежно защищена от сторонних электромагнитных наводок.

Говоря об оптических компьютерах, мы явно или неявно подразумеваем вычислительные устройства, обладающие огромным быстродействием. Спрос на быстроту вычислений отнюдь не самоцель и не забота о человеках, замерших у экранов в ожидании реакции системы на введенную команду. Конечно, здорово, если машина не заставляет себя ждать, но это - вопрос лишь юзерского терпения и усидчивости.

Все оказывается куда серьезнее, если компьютер входит в контур управления какого-либо устройства, технологической линии, самолета или ракеты. Ракета не может ждать, покуда компьютер будет вычислять углы отклонения рулей для парирования, допустим, ветрового сноса. Она просто сойдет с траектории, со всеми вытекающими последствиями. Самолеты, линии химического синтеза, транспортные системы и им подобные объекты управления требуют вмешательства в свое "поведение" немедленно при возникновении каких-либо отклонений, то есть в реальном времени. И вот тут оказывается совсем небезразлично быстродействие вычислителя, реализующего управляющий алгоритм (или закон управления). Назад