Ένα picosecond είναι ένα τρισεκατομμυριοστό του δευτερολέπτου. Είναι ένα μέτρο του χρόνου που μπαίνει στο παιχνίδι με τύπους τεχνολογίας όπως λέιζερ, μικροεπεξεργαστές και άλλα ηλεκτρονικά εξαρτήματα που λειτουργούν με εξαιρετικά γρήγορες ταχύτητες. Η έρευνα για την πυρηνική φυσική περιλαμβάνει επίσης μετρήσεις που προσεγγίζουν το εύρος του picosecond, καθώς και σχετική απεικόνιση πυρηνικής ιατρικής χρησιμοποιώντας τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων (PET).
Οι προσωπικοί υπολογιστές πλησιάζουν σταδιακά την ταχύτητα όπου ένας μεμονωμένος υπολογισμός μπορεί να πραγματοποιηθεί σε ένα picosecond. Ένας οικιακός υπολογιστής με μικροεπεξεργαστή που λειτουργεί στα τρία gigahertz εκτελεί με τρία δισεκατομμύρια κύκλους ανά δευτερόλεπτο. Αυτό σημαίνει ότι στην πραγματικότητα χρειάζονται περίπου 330 picoseconds για να πραγματοποιηθεί μια μεμονωμένη δυαδική λειτουργία.
Οι υπερυπολογιστές στις Ηνωμένες Πολιτείες και την Κίνα ξεπερνούν ήδη τις ταχύτητες του picosecond ανά λειτουργία. Ένας από τους ταχύτερους υπερυπολογιστές στις ΗΠΑ μπορεί να κάνει 360 τρισεκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο, κάτι που είναι ελαφρώς ταχύτερο από μία λειτουργία ανά picosecond. Η Κίνα αποκάλυψε έναν υπερυπολογιστή το 2010 που ήταν ικανός να εκτελεί 2.5 petaflops ανά δευτερόλεπτο, ή 2.5 τετράκις δισεκατομμύρια λειτουργίες κάθε δευτερόλεπτο, που σημαίνει ότι κάθε πικοδευτερόλεπτο, εκτελεί βέλτιστα 2,500 υπολογισμούς.
Τα λέιζερ που έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν στο εύρος των picosecond εκπέμπουν παλμούς φωτός κάθε ένα έως αρκετές δεκάδες picosecond στο χρόνο. Υπάρχουν διάφοροι τύποι σχεδίων λέιζερ που μπορούν να λειτουργήσουν σε αυτές τις ταχύτητες, συμπεριλαμβανομένων των χύδην λέιζερ στερεάς κατάστασης, των λέιζερ ινών κλειδώματος λειτουργίας και των λέιζερ με μεταγωγή Q. Κάθε μοντέλο βασίζεται στη δίοδο picosecond, η οποία μπορεί να κλειδωθεί ή να αλλάξει κέρδος, αλλάζοντας τους παλμούς από ταχύτητες νανοδευτερόλεπτου που είναι σε δισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου, σε τουλάχιστον δέκα φορές ταχύτερους στην περιοχή των 100 picosecond.
Αν και είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς τέτοια εξαιρετικά γρήγορα λέιζερ, υπάρχει ακόμα πιο γρήγορο επίπεδο μοντέλων. Ένα παλμικό λέιζερ picosecond είναι 1,000 φορές πιο αργό από ένα λέιζερ femtosecond. Αυτό κάνει τα σχέδια picosecond λιγότερο αιχμής και σημαντικά πιο οικονομικά για χρήσεις όπως η μικροκατεργασία εξαρτημάτων. Και οι δύο τύποι λέιζερ έχουν παρόμοια επίπεδα απόδοσης για τις εργασίες με τις οποίες ανατίθενται.
Στον τομέα της πυρηνικής ιατρικής, μια μηχανή PET δημιουργεί μια εικόνα μέσω ακτίνων γάμμα που αλληλεπιδρούν με σπινθηριζόμενους κρυστάλλους για να παράγει ηλεκτρόνια Compton με βέλτιστες ταχύτητες περίπου 170 picoseconds. Στην πραγματικότητα, αυτό είναι συνήθως πολύ πιο αργό και διαρκεί περίπου 1 έως 2 νανοδευτερόλεπτα σε μήκος ανά σωματίδιο εκπομπής. Η έρευνα για το Time of Flight PET (TOFPET) προσπαθεί να μειώσει τον πραγματικό χρόνο πτήσης κάτω από 300 picoseconds, μέσω βελτιώσεων στους φωτοανιχνευτές, στους ίδιους τους σπινθηριζόμενους κρυστάλλους και στα σχετικά ηλεκτρονικά. Αν και αυτοί οι ρυθμοί ταχύτητας είναι ήδη απίστευτα γρήγοροι, η ανακατασκευή μιας εικόνας περιοχών του ανθρώπινου σώματος από αυτές τις εκπομπές είναι μια αργή, χρονοβόρα διαδικασία που συχνά απαιτεί αρκετές ημέρες για να ολοκληρωθεί.