Выпускник одиннадцатого класса московской школы № 1238 Тимофей Горлов и выпускник школы № 41 Владислав Лангас разработали вычислительный блок на лазерах. Проект будущих инженеров предлагает альтернативный подход к вычислениям и может найти применение в криптографии, высокопроизводительных расчетах и защищенных каналах связи.
Традиционно, классические компьютеры сталкиваются с ограничениями по скорости и энергопотреблению: чем сложнее задачи, тем больше энергии нужно и тем труднее их решать. Альтернативой могут стать фотонные вычислительные устройства, где вместо электрических сигналов используются лазерные лучи.
Идея создания такого блока на лазерах зародилась у Тимофея Горлова еще в девятом классе, когда он изучал «Фейнмановские лекции по физике» и увлекся оптикой. В детском технопарке «Альтаир» он нашел единомышленника Владислава Лангаса. И под руководством опытных наставников ребята приступили к реализации замысла.
Разработанный школьниками вычислительный блок относится к классу аналоговых вычислительных машин. В отличие от цифровых компьютеров, которые оперируют нулями и единицами, аналоговая машина работает с непрерывными физическими величинами – интенсивностью светового потока, углом отражения лазерного луча. Это позволяет выполнять некоторые операции быстрее и с меньшими затратами энергии.
В качестве прототипа ребята выбрали устройство, которое складывает два бита информации и выдает результат в двоичном коде, чтобы систему можно было интегрировать с существующими цифровыми компьютерами.
Собранный прототип уже подтвердил работоспособность идеи. Проект стал победителем прикладного конкурса для школьников «Золотая дюжина», занял призовое место на научно-практической конференции «Инженеры будущего», а также получил специальные призы и дипломы на Всероссийской научно-технологической выставке «Шаг в будущее».
По словам преподавателя детского технопарка «Альтаир» Эдварда Ратушного, такая работа – это пример того, как школьная увлеченность может перерасти в серьезный инженерный проект.
– Школьники погрузились в физику оптических процессов, освоили 3D-печать, программирование микроконтроллеров и схемотехнику, – рассказал Эдвард Ратушный. – Главное, что они показали: фотонные вычисления – это реальность, которую нужно создавать уже сегодня. И делать это можно прямо со школьной скамьи, имея доступ к современной лабораторной базе и поддержку наставников.
Мона Платонова.
