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¿Qué es un Picosegundo?

Un picosegundo es una billonésima de segundo. Es una medida de tiempo que entra en juego con tipos de tecnología como el láser, microprocesadores, y otros componentes electrónicos que operan a velocidades extremadamente rápidas. La investigación en física nuclear también implica mediciones que se acercan a la gama de la picosegundos, así como imágenes de medicina nuclear, mediante el uso de tomografía por emisión de positrones (PET).

Los ordenadores personales se están acercando gradualmente la velocidad, donde un solo cálculo se puede realizar en un picosegundo. Un ordenador personal con un microprocesador que funcione a tres gigahercios realiza en tres mil millones de ciclos por segundo. Esto significa que está tomando en realidad unos 330 picosegundos para realizar una sola operación binaria.

Las supercomputadoras en Estados Unidos y China ya superan picosegundos por las velocidades de operación. Uno de los superordenadores más rápidos en los EE.UU. puede hacer operaciones 360000000000000 por segundo, que es ligeramente más rápido que una operación por picosegundos. China, reveló un superordenador en 2010 que era capaz de realizar 2,5 petaflops por segundo, o 2,5 billones de operaciones por segundo, lo que significa que todos los picosegundos, que funciona de manera óptima 2500 cálculos.

Los láseres diseñados para funcionar en la gama de picosegundos emiten pulsos de luz cada una a varias decenas de picosegundos en el tiempo. Hay varios tipos de diseños de láser que pueden operar a estas velocidades, incluyendo láseres de estado sólido a granel, los láseres de fibra de modo bloqueado, y láseres Q-switched. Cada modelo se basa en el diodo de picosegundos, que puede en modo bloqueado o ganancia encendido, el cambio de la frecuencia del pulso de nanosegundos velocidades que están en milmillonésimas de segundo ser, a lo menos diez veces más rápido en los 100s de picosegundos cubre.

Aunque este tipo de láseres ultrarrápidos son difíciles de imaginar, existe un nivel aún más rápido de los modelos. Un láser de pulsos de picosegundos es 1.000 veces más lento que un láser de femtosegundo. Esto hace que diseños de picosegundos borde inferior de corte, y considerablemente más económico para usos tales como la micro-mecanizado de componentes. Ambos tipos de láseres tienen niveles similares de rendimiento para los trabajos con los cuales tienen la tarea.

En el campo de la medicina nuclear, una máquina de PET se acumula una imagen a través de los rayos gamma que interactúan con cristales brillantes para producir electrones Compton a velocidades óptimas de alrededor de 170 picosegundos. En realidad, esto es por lo general mucho más lento y tarda de 1 a 2 nanosegundos de largo por partícula de emisiones. Tiempo de vuelo PET (TOFPET) la investigación está tratando de reducir el tiempo de vuelo real hasta por debajo de 300 picosegundos, a través de mejoras en fotodetectores, los cristales centelleantes sí mismos, y la electrónica asociada. Aunque estas tasas de velocidad son increíblemente rápido ya, la reconstrucción de una imagen de regiones del cuerpo humano a partir de estas emisiones es un proceso lento, consume tiempo que toma a menudo varios días en completarse.