Российские ученые из Московского государственного университета приблизились к созданию суперкомпьютера, разработав уникальный фотонный переключатель. Ожидается, что устройство, работающее на кремниевых наноструктурах, позволит компьютерам в будущем передавать информацию с невероятной скоростью.
"Нам удалось разработать структуру, в которой также сведена на "нет" роль свободных носителей. Свободные носители – то есть электроны и дырки – в устройствах интегральной фотоники традиционно накладывают серьезные ограничения на скорости преобразования сигналов. Наша работа представляет собой важный шаг для развития активных устройств фотоники – логических элементов, транзисторов", – пояснил один из авторов научной работы Михаил Щербаков. По его мнению, при использовании этих элементов в компьютерах будущего обычные пользователи смогут скачивать из интернета тысячи фильмов одновременно за доли секунд.
Результаты научной работы российских физиков опубликовали в статье журнала Nano Letters. Устройство представляет собой микроскопический диск диаметром в 250 нанометров.
Принцип работы фотонного переключателя необычайно прост: ученые направляют на диск два лазерных луча, которые вступают в реакцию с кремниевыми наночастицами. Если импульсы проходят через диск одновременно, то один из них гасит другой за счет двухфотонного поглощения. Если импульсы разделяет пауза в доли наносекунд, то взаимодействия между ними не происходит, и второй проходит сквозь диск без поглощения.