جدید پروسیسر اپنی توانائی کا حیران کن بڑا حصہ حساب پر نہیں بلکہ ڈیٹا کو ایک جگہ سے دوسری جگہ لے جانے پر خرچ کرتا ہے۔ AI ماڈلز کے بڑھنے کے ساتھ یہ لاگت ڈیٹا سینٹرز کے لیے سنگین مسئلہ بن رہی ہے۔ 2026 کے دو نتائج ایک ہی حل کی طرف اشارہ کرتے ہیں: کمپیوٹرز کے اندر معلومات لے جانے کے لیے بجلی کے بجائے روشنی کا استعمال[1][2]۔
ڈیٹا لے جانے میں توانائی کیوں لگتی ہے
GCSE بنیادی
چپ کے اندر ڈیٹا ننھے تانبے کے تاروں میں برقی سگنلز کی صورت چلتا ہے۔ ہر تار کی مزاحمت ہوتی ہے، اس لیے سگنل کی توانائی کا کچھ حصہ حرارت کی صورت تار کو چلا جاتا ہے (P = I²R)۔ تیز سگنل اسے اور بگاڑتے ہیں، اور پھر ساری حرارت پنکھوں اور کولنگ نظاموں سے ہٹانی پڑتی ہے، جو اور بھی توانائی لیتے ہیں۔ DTU کی ٹیم کے الفاظ میں، ڈیٹا کی ترسیل کے لیے بجلی کا استعمال "رفتار کو محدود کرتا اور حرارت پیدا کرتا ہے"[1]۔
تانبے کے تار میں الیکٹران حرارت کی صورت توانائی کھوتے ہیں؛ آپٹیکل ویو گائیڈ میں فوٹون تقریباً بغیر نقصان کے چلتے ہیں۔ مشکل حصہ لیزرز کو اتنا چھوٹا اور مؤثر بنانا ہے کہ ایک چپ پر ہزاروں لگ سکیں۔ اسکیمی خاکہ۔
انٹرنیٹ پہلے سے روشنی پر چلتا ہے
آپ روزانہ آپٹیکل ڈیٹا ترسیل استعمال کرتے ہیں: فائبر براڈبینڈ اور ڈیٹا سینٹرز کے درمیان روابط معلومات کو روشنی کی دھڑکنوں کی صورت لے جاتے ہیں، اور مکمل اندرونی انعکاس روشنی کو شیشے کے فائبر کے اندر رکھتا ہے۔ روشنی بہت کم نقصان کے ساتھ بے پناہ ڈیٹا لے جا سکتی ہے۔ چیلنج روشنی کے ذریعے اور سوئچز کو چپ کے سائز تک چھوٹا کرنا ہے۔
نتیجہ 1: سائز کی حد کو مات دینے والا نینو لیزر
A-Level توسیع
عام لیزر خانوں کو ان کی بنائی گئی روشنی کی طولِ موج سے بہت چھوٹا بنانا آسان نہیں۔ فروری 2026 میں ڈنمارک کی ٹیکنیکل یونیورسٹی (DTU) میں یسپر مورک کے گروپ نے Science Advances میں ایسا نینو لیزر بتایا جس کا نینو خانہ فوٹونز اور الیکٹرانوں کو انتہائی چھوٹے حصے میں مرکوز کرتا ہے؛ مورک کہتے ہیں کہ یہ "لیزر کتنے چھوٹے ہو سکتے ہیں، اس کی روایتی حد توڑتا ہے"[1]۔ یہ کمرے کے درجۂ حرارت پر بہت کم طاقت سے چلتا ہے، اور اصولاً ایک ہی چپ پر ہزاروں لگ سکتے ہیں[1]۔ مورک کا اندازہ ہے کہ نینو لیزر کمپیوٹرز کی توانائی کی کھپت آدھی کر سکتے ہیں[1]۔
نتیجہ 2: آدھی روشنی، آدھا مادہ
روشنی ڈیٹا لے جانے کے لیے بہترین ہے، مگر فوٹون آپس میں مشکل سے تعامل کرتے ہیں، اس لیے روشنی سے دوسری روشنی کو سوئچ کرنا مشکل ہے، جو ہر منطق کی بنیاد ہے۔ مئی 2026 میں پنسلوانیا یونیورسٹی میں بو ژین کے گروپ نے Physical Review Letters میں ایکسائٹون پولاریٹونز کے ذریعے اس کا راستہ بتایا: یہ ملے جلے ذرات تب بنتے ہیں جب فوٹون ایٹمی حد تک پتلے نیم موصل میں الیکٹرانوں سے مضبوطی سے جڑتے ہیں[2]۔ یہ روشنی کی رفتار اور مادے کی تعامل کی صلاحیت کو جوڑتے ہیں، جس سے آپٹیکل سگنلز کو بار بار برقی سگنلز میں بدلے بغیر سوئچ کیا جا سکتا ہے[2]۔ سوئچنگ توانائی تقریباً 4 × 10⁻¹⁵ جول تھی[2]۔
فوری جانچ
چپ کے اندر تانبے کا کنکشن توانائی کیوں ضائع کرتا ہے؟
وہ فرق جسے طلبہ اکثر گڈمڈ کر دیتے ہیں
اندازہ پیمائش نہیں ہے۔
امتحان طرز کا سوال
چپ کے اندر ایک تار کی مزاحمت 2.0 Ω ہے اور اس میں 0.010 A رو بہتی ہے۔ حرارت کی صورت منتقل ہونے والی طاقت کا حساب لگائیں، اور ایسے کنکشنز کو آپٹیکل روابط سے بدلنے کا ایک فائدہ تجویز کریں۔ [3 نمبر]
نمونہ جواب اور نمبروں کی تقسیم دکھائیں
- P = I²R = (0.010)² × 2.0 (1 نمبر)
- P = 2.0 × 10⁻⁴ W (1 نمبر)
- آپٹیکل روابط حرارت کی صورت بہت کم توانائی کھوتے ہیں / زیادہ رفتار پر ڈیٹا لے جا سکتے ہیں / درکار کولنگ کم کرتے ہیں (1 نمبر)
ممتحن کس بات پر توجہ دیتا ہے: درست مساوات چننا اور رو کا مربع لینا، پھر ایک واضح، ٹھوس فائدہ۔
عام غلطی: P = IR (درست مساوات نہیں) استعمال کرنا یا رو کا مربع لینا بھول جانا۔
ڈیٹا کی ترسیل، پروسیسرز اور توانائی کی کارکردگی پورے GCSE اور A-Level کمپیوٹر سائنس میں آتے ہیں۔ نیٹ ورکنگ کے لیے Wi-Fi بمقابلہ Ethernet پڑھیں؛ سافٹ ویئر میں بھی کارکردگی کیوں اہم ہے، یہ بگ O نوٹیشن کی وضاحت میں دیکھیں۔
ماخذ اور مزید مطالعہ کے لیے
- DTU: Microscopic laser can halve a computer's energy use (Feb 2026) — Science Advances، مورک، سائز کی حد، اندازہ، 5–10 سال
- ScienceDaily: This breakthrough uses light-matter particles to power AI (May 2026) — Penn، Physical Review Letters، ایکسائٹون پولاریٹون، 4 × 10⁻¹⁵ J
- ScienceDaily: Tiny nanolaser could cut computer energy use in half (Sep 2026) — اضافی کوریج
آخری جائزہ: 5 اکتوبر 2026۔ اعداد عمومی طور پر شائع شدہ عام قدریں ہیں، اور قواعد تبدیل ہو سکتے ہیں۔ امتحان کی زبان ہر اسپیسیفیکیشن کے مطابق مختلف ہو سکتی ہے، اس لیے اپنا اسپیسیفیکیشن ضرور دیکھیں۔
عمومی سوالات
کمپیوٹر بجلی کے بجائے روشنی کیوں استعمال کریں گے؟
تانبے کے تاروں سے ڈیٹا لے جانے میں مزاحمت کی وجہ سے توانائی حرارت کی صورت ضائع ہوتی ہے، اور ڈیٹا کی رفتار بڑھنے پر یہ بدتر ہوتا ہے۔ ننھے آپٹیکل ویو گائیڈز میں چلنے والی روشنی راستے میں تقریباً کوئی توانائی نہیں کھوتی، بہت تیزی سے ڈیٹا لے جا سکتی ہے اور چپ کو اسی طرح گرم نہیں کرتی۔ روشنی پہلے ہی آپٹیکل فائبر میں ڈیٹا سینٹرز کے درمیان ڈیٹا لے جاتی ہے؛ ہدف اسے چپ پر لانا ہے۔
DTU کے نینو لیزر نے کیا حاصل کیا؟
ڈنمارک کی ٹیکنیکل یونیورسٹی کے محققین نے، یسپر مورک کی قیادت میں، Science Advances (فروری 2026) میں ایسا نینو لیزر بتایا جو روشنی اور الیکٹرانوں کو انتہائی چھوٹے حصے میں قید کر کے لیزر کے چھوٹا ہونے کی روایتی حد توڑتا ہے، اور کمرے کے درجۂ حرارت پر بہت کم طاقت سے چلتا ہے۔ مورک کا اندازہ ہے کہ ایسے لیزر کمپیوٹرز کی توانائی کی کھپت آدھی کر سکتے ہیں، مگر یہ اندازہ ہے، ناپا گیا نتیجہ نہیں۔
ایکسائٹون پولاریٹون کیا ہے؟
روشنی اور مادے کا ایک ملاپ، جو تب بنتا ہے جب فوٹون کسی نیم موصل میں ایکسائٹونز (بندھے ہوئے الیکٹران–خلا جوڑوں) سے مضبوطی سے جڑتے ہیں۔ پنسلوانیا یونیورسٹی کے محققین نے Physical Review Letters (مئی 2026) میں بتایا کہ ایٹمی حد تک پتلے نیم موصل میں ایسے ذرات تقریباً 4 × 10⁻¹⁵ جول سے آپٹیکل سگنل سوئچ کر سکتے ہیں۔
روشنی سے چلنے والے کمپیوٹر کب آئیں گے؟
مکمل طور پر جلد نہیں۔ DTU کے نینو لیزر کو ابھی بھی بجلی کے بجائے روشنی سے چلانا پڑتا ہے، جسے ٹیم اگلا بڑا چیلنج کہتی ہے، اور باقی تکنیکی مسائل حل کرنے میں اندازاً 5–10 سال لگیں گے۔ پین کا کام بھی تحقیقی مرحلے میں ہے۔
قارئین کی درجہ بندی اور تبصرے
اس مضمون کو کئی مختلف پہلوؤں پر درجہ دیں — آپ کی درجہ بندی دوسرے قارئین کی مدد کرتی ہے، اور ہمیں بہتر بنانے میں مدد کرتی ہے۔
کیا یہ مضمون مفید تھا؟
ہمیں اپنی رائے بتائیں — کوئی اصلاح، کوئی سوال جس کا جواب نہیں ملا، یا کوئی موضوع جسے آپ اگلی بار کور ہوتے دیکھنا چاہتے ہیں۔
بات کرنا پسند کریں گے؟ اپنی سہولت کے وقت مفت ویڈیو کال بک کریں: فوری سوال کے لیے 15 منٹ، باقی کے لیے 30 منٹ۔ اوقات آپ کے اپنے ٹائم زون میں دکھائے جاتے ہیں۔
مصنف کے بارے میں
Sudershan Soni
موسٹک سروسز میں بانی اور مرکزی استاد — MSc اہلیت یافتہ ریاضی، سائنس، کمپیوٹر سائنس اور STEM کے استاد، 20 سال سے زائد پیشہ ورانہ تجربے کے ساتھ، 11+ اور GCSE سے A-Level اور اس سے آگے تک کے طلبہ کو دنیا بھر میں آن لائن پڑھاتے ہیں۔
مکمل پروفائل پڑھیں