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Viaje a través de una guía de onda de luz más rápido que la electricidad a través de un cable

Así que he escuchado que utilizando fotones para calcular es más rápido que los electrones. ¿Me preguntaba por qué exactamente es? ¿Es porque la luz viaja a través de una guía de onda más rápido que la electricidad a través de un cable?

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Steven Fisher Puntos 22249

Si la luz viaja más rápido en una guía de onda o una señal eléctrica en un alambre depende enteramente de la constante dieléctrica de los materiales de la guía de onda y en el espacio alrededor del alambre, así como en la geometría exacta de la guía de onda y el alambre en relación a la trayectoria de retorno para las señales que viajan en él.

Una típica guía de ondas ópticas está hecho de vidrio con un índice de refracción de 1.5, por lo que las señales ópticas se lo recorren en aproximadamente el 66% de c.

Algunas eléctricos comunes guías de onda (cable coaxial) se pueden tener velocidades de la propagación en el rango de 80 - 90% de los c.

La velocidad de propagación en un alambre en un IC será más lenta debido a que los semiconductores suelen tener mucho más alto de índice de refracción de teflón; pero lo mismo se aplica a una señal óptica de viajar en una guía de onda hecha de un material semiconductor.

La gente que espera alcanzar más rápido el cálculo utilizando ópticas de la informática en su mayoría esperaba hacer que con ciertos trucos como el uso de la óptica para "calcular" una transformada de Fourier físicamente. Esto es esencialmente una forma de análogos de informática, sin embargo, que tiene limitaciones de su propio. Hasta ahora, la óptica de la informática no ha tenido mucho (?) el éxito comercial.

Otra de las limitaciones de la óptica de elementos de cómputo es que los más pequeños de la estructura que puede contener un fotón es aproximadamente del mismo tamaño que la longitud de onda de fotones. Para fotones de baja energía suficiente a no ser fuertemente absorbida por los típicos materiales semiconductores, esto es del orden de 1 $\mu{\rm m}$, casi un centenar de veces más grande que el estado de la técnica de los transistores utilizados para la alimentación eléctrica de computación.

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user155807 Puntos 13

Sí, un fotón que viaja en el interior de una guía de onda es mucho más rápido que un electrón dentro de un cable. Un fotón se propaga en la dirección transversal a la dimensión de la guía de onda. Los electrones de la cara de la resistencia en el interior de un cable. Esta resistencia provoca el calentamiento de Joule efecto de tener lugar. Esto disminuye la tasa de transmisión de energía. Pero en el caso de los fotones y las guías de onda, no es muy leve pérdida de energía debido a la penetración de la onda electromagnética en la realización de muros (recuerde profundidad de piel!). Esto hace que el mecanismo de guía de onda superior a la de alambre de electrones y el modo de transmisión de datos.

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ChickenLover Puntos 1

La luz viaja más rápido que la electricidad porque no tiene de fotones masa, pero no de electrones

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