effetto fotoelettrico sfruttabile nei pc?

[Solarfranco]

La meccanica quantistica ci dice che un elettrone
lascia il catodo di un materiale solo se viene colpito da un onda elettromagnetica
che abbia una frequenza maggiore o uguale ad un valore stabilito.
Mi chiedevo se non si possano creare dei circuiti che possano dare più di due stati.
Ad esempio.
0 -> circuito aperto a frequenza x
1 -> circuito aperto a frequenza y
ecc... ecc...

Prima i pc usavano le valvole termoioniche, dei tubi a raggi catodici che chiudevano il circuito con l'emissione di elettroni per riscaldamento.
Pensate che si possa realizzare?

[BrightingEyes]

Non so se questo risponde alla tua domanda, perché non ho le competenze per stabilirlo, ma i computer quantistici sono studiati da anni ed anzi si comincia a vedere qualche applicazione pratica.
Computer quantistico: cos'e, come funziona e chi ci sta lavorando

È il balzo futuro dell'informatica che praticamente ci garantirà lo sviluppo di una vera intelligenza artificiale, in quanto è la tipologia stessa dell'elaborazione dell'informazione che cessa di essere una sequenza ripetitiva ma ottusa che viaggia velocissima, ma diventa un processo su strade parallele e simultanee molto più simile al funzionamento del cervello umano.
In pratica il computer cesserà di essere il "cretino estremamente veloce" attuale e diventerà un bambino ritardato. Un balzo epocale. (Sul serio eh!)
Da lì dovrebbe iniziare una vera e propria evoluzione con prospettive enormi.
Ed anche qualche minuscolo rischio...

[Solarfranco]

Ho letto il pc quantistico descritto nel sito. Il discorso è quello, però chiaramente lì si cerca di velocizzare al massimo le operazioni, quindi ai raggi catodici non li hanno nemmeno pensato perchè gli elettroni vengono rallentati e con essi il passaggio dell'informazione. Personalmente avevo pensato all'effetto fotoelettrico in modo che con un unica emissione di un onda elettromagnetica avrei avuto moltissime informazioni.
Ad esempio.
Mettiamo di avere 64 materiali diversi al catodo e all'anodo, microscopici, che hanno la proprietà di far passare elettroni ognuno a frequenza diversa.
Inviando un onda elettromagnetica ad una determinata frequenza avrei aperto x circuiti che vanno da 1 a 64. Mi pare chiaro no, perchè ad una determinata frequenza apro i circuiti di quei materiali che emettono elettroni da quella frequenza alle frequenze più basse. Questa era la mia idea forse il rallentamento degli elettroni è troppo...

[atomax]

Ciao Solarfranco,
Prendendo come riferimento il registro a 63 bit del tuo esempio, ad un certo tempo riusciresti ad immagazzinare solo una delle 2^63 possibili combinazioni (dove il 2 rappresenta il numero di stati stabili che il tuo circuito può avere, ossia aperto (0) o chiuso (1)).
Se il tuo registro fosse quantistico, ad un certo tempo riusciresti ad immagazzinare tutti e 2^63 stati contemporaneamente.
E' proprio la base, il layer fisico, ad essere concettualmente e praticamente diverso.
In realtà la tua idea dell'onda elettromagnetica ricca di informazioni non è insensata... Seppur in salsa diversa, viene usata nelle telecomunicazioni e prende il nome di tecnica OFDM. E' alla base delle principali comunicazioni in fibra ottica, comunicazioni ADSL, 4G, e diverse altre.

[atomax]

Prendendo come riferimento il registro a 63 bit del tuo esempio

Chiedo venia. Ho riletto solo ora e nel tuo esempio il registro è a 64 bit.

[Solarfranco]

Ciao Atomax.
Al massimo posso avere 64 combinazioni.
I circuiti fisicamente possono essere aperti o chiusi in questo modo: chiamo m1..m63 i materiali utilizzati e f1..f63 le frequenze(nel verso crescente) associate alle quali i materiali iniziano ad emettere elettroni.
Inviando un onda con frequenza f13 al tempo t apro simultaneamente i circuiti da m1(materiale che inizia ad emette elettroni alla frequenza più bassa) ad m13(materiale che inizia ad emettere elettroni alla frequenza f13) mentre da m14 in poi restano chiusi. Quindi al massimo potrei avere tante combinazioni quante sono le frequenze più 1 che è il caso in cui non viene inviata l'onda. Si potrebbe parlare di bit, ma non sono gli stessi bit che conosciamo (2 stati: circuito aperto opp. chiuso).

[atomax]

I circuiti fisicamente possono essere aperti o chiusi in questo modo...
... Si potrebbe parlare di bit, ma non sono gli stessi bit che conosciamo (2 stati: circuito aperto opp. chiuso).

Decidiamo, questi circuiti possono essere aperti o chiusi o no?
Non vorrei che si stesse confondendo l'analogico con il digitale...

[Solarfranco]

Decidiamo, questi circuiti possono essere aperti o chiusi o no?
Non vorrei che si stesse confondendo l'analogico con il digitale...

Chiedo scusa,
ma non ho capito se conosce l'effetto fotoelettrico.
Lo ha studiato almeno? Io l'ho studiato all'università a proposito
dell'ottica. Per capirlo ci vogliono i quanti di energia altrimenti
non si capisce in quanto gli elettroni non assorbono energia nemmeno
se l'intensità dell'onda è molto elevata se la frequenza non raggiunge un valore
stabilito, dopodichè la assorbono secondo multipli di h(costante di Planck)*f(frequenza)
come diceva il grande, il mitico Einstein!...

[atomax]

Chiedo scusa,
ma non ho capito se conosce l'effetto fotoelettrico.
Lo ha studiato almeno?

Diamoci del tu, sul forum si usa così...
L'effetto fotoelettrico lo conosco. Ho avuto anche modo di approfondirlo abbastanza bene nel corso di fisica dello stato solido.
Nonostante ciò ancora non ho capito come vuoi arrivare ad avere un sistema digitale nel quale associ ai bit una quantità maggiore di informazione. Con la tua onda elettromagnetica puoi attivare anche un miliardo di bjt drogati come meglio credi, ma ciascuno di essi sarà o aperto o chiuso. Puoi farli benissimo lavorare anche in regione lineare e in questo modo potranno presentare livelli intermedi all'aperto o al chiuso, in funzione dell'onda che colpisce la loro base.
In questo caso però hai realizzato un circuito analogico.

[Solarfranco]

Nel nostro caso con l'effetto fotoelettrico si associa un onda elettromagnetica ad un sistema di circuiti aperti e chiusi che oggi la macchina è in grado di 'comprendere'.
Non è una digitalizzazione, un campionamento per dire...

Facciamo un esempio.
Tramite una fibra ottica invio un onda luminosa di una certa frequenza su questo catodo formato da vari materiali aventi diverse frequenze di soglia. A causa dell'onda si aprono i circuiti che hanno una frequenza di soglia minore o uguale a quella dell'onda mentre gli altri rimangono chiusi. Ho associato praticamente un onda luminosa ad un insieme di circuiti aperti e chiusi. Sarei in grado quindi di avere vari stati possibili quante sono le frequenze di soglia, come abbiamo detto prima. Ora non saprei come immagazzinare i dati che creebbero un onda di una data frequenza da inviare al catodo tramite la fibra ottica. Se ci riuscissimo avremmo le fibre che trasportano l'onda e dei circuiti che creerebbero queste onde non saprei proprio...

[Solarfranco]

Ora non saprei come immagazzinare i dati che creebbero un onda di una data frequenza da inviare al catodo tramite la fibra ottica. Se ci riuscissimo avremmo le fibre che trasportano l'onda e dei circuiti che creerebbero queste onde non saprei proprio...

si potrebbe tenere sempre accesa una lampadina e modificare la frequenza della luce(vedi scomposizione della luce...) con qualcosa in modo istantaneo, da inviare poi tramite la fibra ottica al catodo. vabbeh...

[atomax]

Ma che correlazione c'è tra l'uscita del tuo sistema e l'onda di origine? Puoi anche attivare i primi 1000 circuiti con un'onda che chiamiamo 'A' e i primi 2000 con un'onda che chiamiamo 'B'. In ogni caso sappiamo che l'onda A attivera' I primi 1000 e l'onda B attivera I primi 2000. Poi mischi le due onde ne crei una terza ecc.... Ma dovrai sempre sapere cosa quell'onda opportunamente creata andrà ad attivare.
O forse ancora non ho capito?

[Solarfranco]

Puoi anche attivare i primi 1000 circuiti con un'onda che chiamiamo 'A' e i primi 2000 con un'onda che chiamiamo 'B'. In ogni caso sappiamo che l'onda A attivera' I primi 1000 e l'onda B attivera I primi 2000.
O forse ancora non ho capito?

E' ok, ora ci troviamo sulla stessa lunghezza d'onda.

Poi mischi le due onde ne crei una terza ecc.... Ma dovrai sempre sapere cosa quell'onda opportunamente creata andrà ad attivare.

Per fare i calcoli(nella cpu) ci vorranno dei circuiti percorsi da corrente immagino. Con la luce non mi pare che si possano fare. Potremmo sempre provare con il gioco delle ombre...

[atomax]

E' ok, ora ci troviamo sulla stessa lunghezza d'onda.

Dunque se ho finalmente capito la tua idea, posso confermarti che è da scartare a priori non presentando alcuna utilità.
Invece dell'onda elettromagnetica puoi usare già oggi un segnale elettrico, molto meno oneroso da ottenere.
Se creassi un segnale di una certa ampiezza, chiamandolo "A", il quale va ad attivarmi i primi 1000 circuiti che presentano una determinata tensione di soglia e creo un secondo segnale "B" che va ad attivarmi i primi 2000 circuiti con tensione di soglia superiore, cosa cambierebbe?
Otterrei il tuo stesso risultato con la differenza che se stasera mi metto in laboratorio, domani mattina il sistema potrebbe essere già pronto e i tempi di latenza ti assicuro che sarebbero nettamente inferiori a quelli del tuo laborioso sistema.
Poi cosa potrei farci decidilo tu, ma non di certo il potenziamento di un calcolatore elettronico.

Potremmo sempre provare con il gioco delle ombre...

Con il gioco delle ombre talvolta mi ci diletto la sera, quando proietto sul muro alcune bizzarre figure che divertono i miei bimbi prima di dormire.
Non ho mai pensato di applicarle all'elettronica, ma probabilmente sei più esperto di me sull'effetto fotoelettrico, quindi lascio a te proporre un'idea fattibile.

Saluti.

[Solarfranco]

Dunque se ho finalmente capito la tua idea, posso confermarti che è da scartare a priori non presentando alcuna utilità.
Invece dell'onda elettromagnetica puoi usare già oggi un segnale elettrico, molto meno oneroso da ottenere.
Se creassi un segnale di una certa ampiezza, chiamandolo "A", il quale va ad attivarmi i primi 1000 circuiti che presentano una determinata tensione di soglia e creo un secondo segnale "B" che va ad attivarmi i primi 2000 circuiti con tensione di soglia superiore, cosa cambierebbe?
Otterrei il tuo stesso risultato con la differenza che se stasera mi metto in laboratorio, domani mattina il sistema potrebbe essere già pronto e i tempi di latenza ti assicuro che sarebbero nettamente inferiori a quelli del tuo laborioso sistema.
Poi cosa potrei farci decidilo tu, ma non di certo il potenziamento di un calcolatore elettronico.

Non credi che i segnali elettrici li avranno già provati?
Per l'effetto fotoelettrico comunque credo che bisogna valutare
la velocità di deriva della corrente, che non è alta nei circuiti a conduzione solida.