Cos'è un picosecondo?

Un picosecondo è un secondo di secondo.È una misura del tempo che entra in gioco con tipi di tecnologia come laser, microprocessori e altri componenti elettronici che funzionano a velocità estremamente veloci.La ricerca sulla fisica nucleare prevede anche misurazioni che si avvicinano alla gamma del picosecondo, nonché all'imaging di medicina nucleare correlata usando la tomografia di emissione di positroni (PET).

I personal computer si avvicinano gradualmente alla velocità in cui un singolo calcolo può essere eseguito in un picosecondo.Un computer di casa con un microprocessore che funziona a tre Gigahertz si comporta a tre miliardi di cicli al secondo.Ciò significa che in realtà impiega circa 330 picosecondi per eseguire un'unica operazione binaria.

Supercomputer negli Stati Uniti e la Cina superano già il picosecondo per velocità operativa.Uno dei supercomputer più veloci negli Stati Uniti può fare 360 trilioni di operazioni al secondo, che è leggermente più veloce di un'operazione per picosecondo.La Cina ha rivelato un supercomputer nel 2010 che era in grado di eseguire 2,5 petaflop al secondo, ovvero 2,5 cameriere ogni secondo, il che significa che ogni picosecondo, esegue in modo ottimale 2.500 calcoli.

Laser progettati per operare nella gamma Picosecondi emettono la luce emessa tutti a uno perDiverse decine di picosecondi nel tempo.Esistono diversi tipi di design laser che possono funzionare a queste velocità, tra cui laser a stato solido sfuso, laser in fibra bloccati in modalità e laser a commutazione Q.Ogni modello è costruito sul diodo da picosecondo, che può essere bloccato in modalità o guadagnare, cambiando le velocità di impulso dalle velocità di nanosecondi che sono in miliari di secondo, a almeno dieci volte più velocemente nella gamma di picosecondi.

Sebbene tali laser ultraveschi siano difficili da immaginare, esiste un livello ancora più veloce di modelli.Un laser a impulsi da picosecondo è 1.000 volte più lento di un laser femtosecondo.Ciò rende i progetti di picosecondi meno all'avanguardia e considerevolmente più economici per usi come la micro-manchi di componenti.Entrambi i tipi di laser hanno livelli simili di prestazioni per i lavori con cui sono incaricati.

Nel campo della medicina nucleare, una macchina per animali domestici crea un'immagine attraverso raggi gamma che interagiscono con cristalli scintillanti per produrre elettroni Compton a velocità ottimali di circa 170 picosecondi.In realtà, questo di solito è molto più lento e richiede circa 1-2 nanosecondi di particella di emissione.La ricerca TEMPO DELLA Flight PET (TOFPET) sta tentando di ridurre il tempo effettivo di volo fino a 300 picosecondi, attraverso miglioramenti nei fotodettori, i cristalli scintillanti stessi e l'elettronica associata.Sebbene queste velocità di velocità siano già incredibilmente veloci, ricostruire un'immagine delle regioni del corpo umano da queste emissioni è un processo lento e che richiede tempo che spesso richiede diversi giorni per essere completato.