home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ TIME: Almanac 1993 / TIME Almanac 1993.iso / time / 021290 / 0212310.000 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1992-08-28  |  5.6 KB  |  120 lines

  1.                                                                                 TECHNOLOGY, Page 71Harnessing the Speed of Light
  2.  
  3.  
  4. AT&T moves closer to creating superfast optical computers
  5.  
  6. By THOMAS MCCARROLL
  7.  
  8.  
  9.     When Alan Huang revealed his plans to build an optical
  10. computer, most of his fellow scientists dismissed the idea as
  11. hopelessly quixotic. It was impractical, if not impossible,
  12. they said, to create a general-purpose computer that could use
  13. pulses of light rather than electrical signals to process data.
  14. During one of Huang's lectures on the subject, a third of the
  15. audience walked out. At another talk, some of the scientists in
  16. attendance laughed and heckled the researcher, calling him a
  17. quack and a dreamer. Recalls the 41-year-old engineer at AT&T
  18. Bell Laboratories: "I began to have computer nightmares, but
  19. I never doubted that it could be done. I wanted the last
  20. laugh."
  21.  
  22.     That was several years ago. Few of the doubters were
  23. smirking last week when Huang and AT&T unveiled an experimental
  24. computing machine based on optics rather than electrons, the
  25. first of its kind. The device -- a crudely configured
  26. collection of lasers, lenses and prisms -- could serve as the
  27. basis for future optical computers 100 to 1,000 times as
  28. powerful as today's most potent supercomputers. The potential
  29. applications are stunning: robots that can see; computers that
  30. can design aircraft from scratch; processors that can swiftly
  31. convert spoken words into written text and vice versa. Such
  32. practical optical computers are still years -- some would say
  33. light-years -- away. Yet many scientists are already predicting
  34. that the device will have an impact similar to that of the
  35. integrated circuit, which made small personal computers
  36. possible. David Casasent, director of Carnegie Mellon
  37. University's Center for Optical Computing, calls Huang's work
  38.  
  39. new technology.
  40.  
  41.     Photons, the basic unit of light beams, can in theory be
  42. much better than electrons for moving signals through a
  43. computer. For one thing, photons can travel about ten times as
  44. fast as electrons. And while electrons react with one another,
  45. beams of photons, which have no mass or charge, can cross
  46. through one another without interference. Thus while electrons
  47. must be confined to guide wires, photons can move in free
  48. space. This could open the door to radically new and different
  49. computer designs, including so-called parallel processors that
  50. could work on more than one problem at a time instead of one
  51. after another, as today's serial computers do.
  52.  
  53.     But harnessing the computing power of light has proved to
  54. be a daunting challenge. The earliest attempts to build an
  55. optical computer date back to the late 1950s, when researchers
  56. experimented with mercury-arc lamps and even sunlight. Not much
  57. happened until the early 1960s brought the invention of lasers,
  58. devices that could concentrate light into powerful,
  59. high-precision beams. IBM spent four years and $100 million
  60. trying to develop a machine that could use laser beams to
  61. operate the multiple "on-off" switches that are the heart of all
  62. computers. Unfortunately, the switching operations required
  63. too much energy, and the devices often overheated. Eventually
  64. the company virtually abandoned the project as unfeasible.
  65.  
  66.     The field of optical computing faded into relative
  67. obscurity, but it was revived in 1986 by a breakthrough at AT&T
  68. Bell Labs. Research scientist David Miller developed the
  69. world's tiniest optical switch, a thin chip that in its latest
  70. version measures no more than 10 micrometers (0.00004 in.) on
  71. a side. Made of advanced synthetic materials, the device can
  72. turn on and off a billion times a second without overheating.
  73.  
  74.     Miller's switches became the building blocks for Huang's
  75. optical processor, which took five years to develop. His team
  76. finished construction around Christmas but did not get the
  77. machine to work until last month. The device is far cruder than
  78. even the most basic computers: it has no permanent memory, and
  79. the only function it can perform is counting simple numbers.
  80. Just a small fraction of the thousands of switches are
  81. connected. Nonetheless, Huang insists, the machine proves that
  82. his principle works. He thinks computer makers will soon
  83. replace wiring inside their machines with optical circuits. By
  84. 1995, he contends, some 30% of supercomputers will use optical
  85. interconnections.
  86.  
  87.     Huang has not convinced everyone, however. Says one
  88. scientist: "Huang is like the boy who cried wolf. He's been
  89. promising an optical computer for years, and he's still
  90. promising. I'm waiting for him to prove that it's practical
  91. rather than it's possible." Others are skeptical that optics
  92. can compete with electronic computers. Says Bernard Soffer,
  93. senior scientist at Hughes Aircraft Research: "Optical computers
  94. would have to be ten to 100 times better than electronic ones
  95. to justify retooling." Even enthusiasts are guarded. Says
  96. optical-computing pioneer Joseph Goodman, a Stanford
  97. electrical-engineering professor who was once Huang's teacher:
  98. "The first commercial general-purpose optical computer will
  99. appear between the year 2000 and infinity, and it may be closer
  100. to infinity."
  101.  
  102.     When it finally does appear, it may not be American. A group
  103. of 13 Japanese companies, including Mitsubishi and Nippon
  104. Electric, has teamed with the government's Ministry of
  105. International Trade and Industry to launch a ten-year
  106. optical-research program. Given the Japanese record in
  107. electronics, their interest in optical computers may be the
  108. best evidence that Huang and AT&T are on to something big.
  109.  
  110.  
  111.  
  112.  
  113.  
  114.  
  115.  
  116.  
  117.  
  118.  
  119.  
  120.