نشانی‌دهی مستقیم به مدارهای منطقی توسط تپ‌های پیکوثانیه‌ای نوری

نشانی‌دهی مستقیم مدارهای مجتمع فراسریع توسط تپ‌های نوری پیکوثانیه‌ای کاربردهای زیادی در پردازش داده‌ها دارد. این کاربردها روش‌های جدید و بدون ابهامِ مشخص کردن سرعت‌های مدارهای منطقی گیگا هرتزی (〖10〗^9 عمل در ثانیه)، تشخیص بدون تماس اِشکال‌ها و نواقص در مدارهای پیچیده و ارائۀ امکانات بدیع برای وارد کردن داده‌ها و اتصال‌ها در داده‌پردازهای با سرعت بالای آینده و اَبَر کامپیوترها، خواهد بود.
متخصصان در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی هیوز تپ‌های 5 پیکوثانیه‌ای ناشی از یک لیزر رنگی برای نشانی‌دهی مستقیم و کنترل مدارهای منطقی ترانزیستور اثرـ میدانی (FET) گالیوم‌ ـ ارسنید نسبتاً ساده، مانند دریچه‌های NOR، معکوس کننده‌ها و مدارهای دو ضربه‌ای D به کار برده‌اند (جین و دیگر ). از رسانایی نوری درون این مدارها به عنوان سازوکار آشکارسازی استفاده شد. این هم بدون هیچ‌گونه اشکال و با صرف فقط 1mW از توان نوری متوسط، منجر به تولید تپ‌های تراز منطقی بر روی چیپ می‌شود.کنترل نور القاییدۀ عملیات منطقی هم نمایش داده شده است؛ در چنین مدارهای اُپتوالکترونیکی، تپ نوری مانند درون‌داد منطقی «1» رفتار می‌کند.
یک مثال قانع کننده برای مفید بودن تپ‌های پیکوثانیه‌ای نور ـ القاییده تراز منطقی اندازه‌گیری تأخیر در انتشار در یک مدار دو ضربه‌ای Dیی آهنگ‌ ـ ساعتی گیگاهرتزی به وسیلۀ یک تکنیک نمونه‌برداری منطقی پیکوثانیه‌ای است که به تازگی انجام شده است (جین و دیگر ). در این آزمایشگاه تنها باید توانِ (برقی) میانگین را در برون‌داد مدار دو ضربه‌ای D به عنوان تابعی از تأخیر زمانی بین یک جفت تپ نوری پیکوثانیه‌ای که به مدار نشانی می‌دهند، اندازه گرفت. از این اندازه‌گیری‌ها و بدون استفاده از ابزار الکترونیکی با سرعت بالا معلوم شده است که زمان جفت شدن مدار دو ضربه‌ای 450 پیکوثانیه و مدت یک تأخیر دریچۀ NOR تقریباً 90 پیکوثانیه است.
این نوع تکنیک‌های نمونه‌برداری منطقی، که بر پایۀ برون‌داد نوری پیکوثانیه‌ای قرار دارند نه تنها از مسائل مربوط به جفت شدن علامت‌های با سرعت بالایی که به چیپ GaAs وارد و یا از آن خارج می‌شوند (و مسائل جنبی پارازیت‌ها و بارشدن) اجتناب می‌ورزد بلکه موجبات تعیین بدون ابهام تأخیر دریچه را نیز فراهم می‌آورد (در صورتی که در مورد تکنیک‌های مرسوم نوسان‌گر حلقه‌ای و تکنیک «تقسیم بر دو»ی آهنگ ‌ـ گیگاهرتز این‌طور نیست). در حال حاضر در آزمایشگاه‌های هیوز انواع و اقسام تکنیک‌های نوری برای اندازه‌گیری مستقیم تأخیر انتشار و اشکال موج در چیپ در مدارهای منطقی گیگاهرتزی به کارگرفته می‌شوند. توان تفکیک (10 پیکوثانیه) و دقت این تکنیک‌ها بی‌سابقه است.
در دراز مدت نشانی‌دهی نوری به مدارهای منطقی (به خصوص با لیزرهای نیمه رسانای فشرده، که ممکن است با چیپ‌های نیمه رسانایی که خود حاوی مدارهای مجتمع هستند، جمع شوند) چندین کاربرد مهم در داده‌پردازهای با سرعت بالای آینده خواهند داشت. مثلاً موانعی را که اکنون بر سر راه سرعت در کامپیوترهای با سرعت بالا وجود دارند می‌توان با استفاده از داده‌پردازهای الکتریکی‌ـ نوری مختلف، که در آن انتقال داده‌ها بین نقاط مختلف مدارهای مجتمع با چگالی بالا از طریق تپ‌های فراکوتاه نور و اتصال‌های تصویر کنندۀ هولوگرافیکی انجام می‌گیرد، هموارتر ساخت.