Появился новый оптический переключатель. Он в тысячу раз быстрее аналогов

Международная научная группа во главе с исследователями из Сколтеха и IBM разработала новый оптический «транзистор», который ускорит вычисления в тысячу раз.

Авторы новой работы создали переключатель, который работает при комнатной температуре, поэтому ему не требуется большое охлаждающее оборудование. Кроме этого, он может быть связующим компонентом между устройствами и передавать данные между ними в виде оптических сигналов, а также увеличивать интенсивность входного сигнала до 23 тыс. раз.

Переключатель оперирует двумя лазерами, чтобы установить свое состояние на уровне «0» или «1» и переключается между ними. На практике это происходит так: очень слабый контрольный лазерный луч используют для включения или выключения другого, более яркого лазерного луча. 

Новое устройство чрезвычайно энергоэффективно благодаря тому, что для его переключения требуется всего несколько фотонов. На самом деле, в лабораториях Сколтеха мы добились переключения даже одним фотоном при комнатной температуре. 

Антон Заседателев, первый автор

Чтобы снизить энергопотребление, разработчики использовали колебания молекул полупроводникового полимера: они согласовали энергию частиц накачки и энергию частиц в конденсате при помощи молекулярных колебаний в полимере внутри резонатора.

Также они смогли рассчитать самую эффективную длину волны лазеров и внедрить новую схему измерения: так можно регистрировать состояние конденсата в каждой отдельной реализации.

Нам предстоит работа по снижению общего энергопотребления устройства, в котором в настоящее время доминирует лазер накачки, поддерживающий переключатель в активном состоянии. Одним из перспективных способов достижения этой цели могут быть перовскитные суперкристаллические материалы, подобные тем, которые мы исследуем с коллегами. Они отлично подходят для этой задачи, поскольку обеспечивают сильное взаимодействие света с веществом и, как следствие, мощный коллективный квантовый отклик в виде сверхизлучения.

Текст исследования

В итоге авторы отметили, что такие разработки приближают научное сообщество к появлению оптических компьютеров: они будут использовать для своей работы фотоны, а не электроны. Так скорость и производительность увеличится в разы.

Читать далее:

Появился самолет с сочлененными крыльями и хвостом. Он может взлетать без разбега

Тепловой парадокс наноматериалов решен. Охладить технику можно в 3 раза эффективнее

Обычный самолет превратят в летающую лабораторию «Экскалибур» для истребителей

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Астрономы сфотографировали «детство Вселенной» до появления галактик
Космос
Прощальные кадры: лунный модуль сфотографировал закат на Луне
Наука
Гены загадочных предков людей повлияли на работу мозга, показало исследование
Наука
В Петербурге открыли лабораторию для создания компьютеров, которые имитируют работу мозга
Наука
Телескоп «Евклид» показал 26 млн галактик: опубликованы первые результаты миссии
Космос
Крошечных морских животных увеличили в пять раз, чтобы рассмотреть их клетки
Наука
В Сеченовском Университете появится «умная» операционная 
Новости
Операторы связи начали заменять китайское оборудование на российское
Новости
В России хотят обязать использование отечественных процессоров для ИИ
Новости
Посмотрите на первого робота-гуманоида Nvidia в действии
Новости
Образцы с обратной стороны Луны показали, какой она была в прошлом
Космос
Морские интернет-кабели научились «прослушивать» на предмет саботажа
Новости
Нового рекорда на термоядерном синтезе добились в России
Наука
Российские ученые разработали материалы для памяти будущего  
Наука
Выяснилось, какие мутации ДНК ускоряют старение  
Наука
«Суперджет» с российскими двигателями ПД-8 впервые поднялся в воздух
Новости
Светочувствительные нановолокна ускорили рост нейронов  
Наука
ChatGPT может «заболеть» тревожностью и депрессией, но есть способ его «успокоить»  
Новости
Москва сократила выбросы углерода на 190 000 тонн благодаря электробусам  
Новости
Игуаны совершили рекордное путешествие миллионы лет назад: они проплыли по океану 8 000 км
Наука