Микрочипы, использующие фотоны, обещают стать в тысячу раз более эффективными, чем нынешние электронные. Российские ученые решили проблему их охлаждения в микро-масштабе, что приближает к появлению рабочей модели светового компьютера.
Ожидается, что первые световые компьютеры появятся в течение десяти лет, но прежде нужно решить некоторые технические проблемы. Один шаг в этом направлении сделали российские ученые из лаборатории нанооптики и плазмоники в Московском физико-техническом институте. В своей новой разработке они, возможно, решили проблему излишнего нагревания элементов, пишет futurism.com.
В то время как современные микропроцессоры используют для работы электроны, ученые пытаются создать чипы, использующие фотоны. Это может сделать работу компьютеров до тысячи раз эффективнее. Вместе с тем, уменьшение размеров электронных микропроцессоров проще, чем фотонных, из-за одной проблемы последних — свет не может огибать углы. Чтобы решить эту проблему, ученые использовали плазмонные компоненты, способные использовать колебательные взаимодействия фотонов и электронов на поверхности. Но появилась другая проблема — перегрев.
Элементы слишком нагреваются при использовании света в плазмонных структурах для создания фотонных микропроцессоров — были зарегистрированы температурные изменения до 100 градусов Кельвина, показало исследование. При этом любое решение по охлаждению негативно сказывается на размере микрочипов.
Российские ученые сумели ограничить нагревание всего лишь до 10 градусов Кельвина. Они обеспечили это, установив «высокопроизводительные тепловые интерфейсы», что предотвращает поглощение металлом света, который является причиной перегрева. Интерфейсы — это просто слои проводящих материалов, размещенных между чипом и системой охлаждения, они отводят тепло от чипа.
Микропроцессоры на основе света — не единственная разработка в этой области. В прошлом году был продемонстрирован фотонный чип памяти — аналог жесткого диска, использующий фотоны.