• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
20.09.2022
ТПУ
279

Доказана эффективность нового оптического переключателя для суперскоростных компьютеров

4.7

Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из Конструкторско-технологического института прикладной микроэлектроники СО РАН экспериментально доказали эффективность работы нового оптического переключателя. Он представляет собой дифракционный элемент на основе внеосевой зонной пластины и позволяет менять направление световых волн. В перспективе такой выключатель может быть использован в суперскоростных оптических компьютерах.

Доказана эффективность нового оптического переключателя для суперскоростных компьютеров / ©Getty images / Автор: Lampronia Auxilius

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований. Результаты исследования опубликованы в журнале Photonics. Создание эффективного квантового компьютера — задача, над которой работают ученые всего мира. Его особенность в том, что данные будут передавать не электроны, а фотоны – кванты света. В такой технике важно с большой скоростью переключать сигнал, то есть менять направление света. Для этого требуются эффективные оптические переключатели, не использующие механическую коммутацию.

Предложенный учеными Томского политеха вариант оптического переключателя — это небольшая внеосевая зонная пластина Вуда размером в несколько длин волн. Его работа основана на эффекте «фотонного крючка» — искусственного искривления луча света при помощи частиц из диэлектрического материала.

Визуализация области локализации энергии переключателя при разных длинах волн / ©Пресс-служба ЮУрГУ

«Мы провели экспериментальные исследования одного из вариантов прототипа такого переключателя. Эксперименты проводились в миллиметровом диапазоне длин волн, представляющих интерес для систем связи 5G-6G, а также служащих масштабной моделью оптического переключателя. Достигнутые характеристики доказали эффективность его работы. Янус-частицы из диэлектрического материала особой формы влияют на изменение длины волны света. При изменении длины волны света, проходящего через частицу, меняется направление «крючка».

Руководитель проекта Олег Минин за облучающей системой оптического переключателя / ©Пресс-служба ЮУрГУ

То есть происходит быстрое переключение сигнала, которое заключается в изменении направления», — комментирует руководитель проекта, профессор отделения электронной инженерии Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности ТПУ Олег Минин.

У предложенного политехниками оптического переключателя есть ряд преимуществ, по сравнению с разрабатываемыми сегодня аналогичными устройствами. Он обладает достаточной скоростью переключения, не нуждается в создании специальных новых материалов и методов управления, не требует применения металлов и механических сканирующих устройств.  

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Томский политехнический университет — старейший технический вуз в азиатской части России и один из лучших инженерных университетов страны. Входит в топ-10 национальных, топ-100 международных предметных рейтингов и участвует в программе «Приоритет 2030». ТПУ — признанный научный и образовательный центр мирового уровня в области атомной и водородной энергетики, добычи и транспорта нефти и газа, IT, неразрушающего контроля, энергетики и электротехники, электроники, нанотехнологий, биотехнологий. В нашей колонке рассказываем о последних результатах работы ученых Томского политеха. О самом главном — просто и интересно.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 16:54
Ольга Иванова

Американские исследователи пришли к выводу: тихоходки способны повышать уровень продуктов генов репарации ДНК до такой степени, что это позволяет сделать их одними из самых распространенных в своем геноме. Среди прочего это помогает им выдерживать экстремальную радиацию.

Вчера, 07:22
Полина Меньшова

У детей, которые чувствуют себя обузой для других, чаще возникают суицидальные мысли, выяснили специалисты из США. Кроме того, на психологическое состояние в раннем подростковом возрасте влияют некоторые действия со стороны родителей или опекунов.

8 часов назад
НИУ ВШЭ

Северный Кавказ играл ключевую роль в древней колонизации Евразии и формировании ее культурного и генетического наследия, однако до сих пор не до конца изучена генетическая история носителей местных культур. Ученые впервые провели глубокое секвенирование древней ДНК представителей кобанской культуры, сформировавшейся в позднем бронзовом веке на Северном Кавказе, и сравнили ее с генетическими данными современных народов Кавказа. Результаты работы подтвердили роль носителей кобанской культуры как древнего генетического моста между бронзовым и железным веками на Северном Кавказе.

Вчера, 16:54
Ольга Иванова

Американские исследователи пришли к выводу: тихоходки способны повышать уровень продуктов генов репарации ДНК до такой степени, что это позволяет сделать их одними из самых распространенных в своем геноме. Среди прочего это помогает им выдерживать экстремальную радиацию.

Вчера, 07:22
Полина Меньшова

У детей, которые чувствуют себя обузой для других, чаще возникают суицидальные мысли, выяснили специалисты из США. Кроме того, на психологическое состояние в раннем подростковом возрасте влияют некоторые действия со стороны родителей или опекунов.

14 апреля
Мария Азарова

Два фешен-гиганта, одни из самых известных в мире массмаркета, — шведская компания H&M и испанская Zara — оказались косвенно причастны к разрушению окружающей среды Бразилии. К такому выводу пришли авторы крупного расследования, изучившие различные данные, в том числе полученные под прикрытием.

18 марта
Игорь Байдов

Грузовой самолет будут использовать для перевозки 90-метровых лопастей ветряных турбин, которые невозможно доставить по суше из-за размеров. Предполагается, что этот аппарат произведет революцию в сфере возобновляемых источников энергии.

8 апреля
Василий Парфенов

Режим работы, количество трудовых часов в неделю и экономическую стабильность профессии прочно ассоциируют с благополучием человека. Количественно и качественно определить эти взаимосвязи получается редко — нужны большие выборки респондентов и длительное время наблюдений. Автор новой научной работы использовал долговременное исследование более чем семи тысяч американцев, чтобы выявить основные эффекты паттернов трудовой деятельности на психическое и физическое здоровье работающих людей.

28 марта
Игорь Байдов

Американская компания JetZero, которая обещает произвести фурор в гражданской авиации, получила сертификат летной годности на испытания уменьшенной копии разрабатываемого ею сверхэффективного реактивного авиалайнера со «смешанным крылом». Предстоящая программа летных испытаний будет направлена на оценку летно-технических характеристик самолета, его устойчивости и управляемости.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: