• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
28.12.2019
София Жаботинская
16 328

Физики научились контролировать электроны при помощи фемтосекундных лазеров

Работа немецких ученых демонстрирует путь к созданию сверхпроизводительных процессоров.

Схема экспериментальной установки
Схема экспериментальной установки / © Ludwig, Aguirregabiria, Brida et al., Nature, 2019

Группа ученых из Констанцского университета в Германии разработала новый способ контроля электронов — при помощи сверхкоротких лазерных импульсов. Это позволяет останавливать частицы и запускать их движение в фемтосекундном диапазоне (менее чем за 10-15 секунды). Статья об этом опубликована в журнале Nature.

Чтобы добиться таких результатов, физики построили экспериментальную установку состоящую из лазера и золотой антенны из двух пластинок, отстоящих друг от друга на расстоянии 6 нм. Исследователи с определенным интервалом подавали на антенну лазерные импульсы, которые вызывали перенос электронов между двумя пластинами. Измерения, проведенные в процессе эксперимента, показали, что время остановки и запуска частиц составило менее одной фемтосекунды.

Работа немецких ученых имеет чрезвычайную важность для создания сверхпроизводительных процессоров для вычислительной техники. Самые современные на сегодняшний день полупроводниковые транзисторы способны включаться и выключаться за время около одной пикосекунды (10-12 секунд), что на три порядка больше, чем у потенциального фемтолазерного процессора. Установленный в 2015 году потолок частоты для полупроводниковых транзисторов составляет 1 терагерц. Новая технология позволит повысить частоту процессоров и вычислительные мощности компьютеров в тысячи раз.

Правда путь от экспериментальной установки до коммерческих устройств на фемтолазерных процессорах может быть очень долгим. «Это далекое будущее электроники», — говорит один из авторов исследования Альфред Лейтенсторфер, специалист по фотонике и сверхскоротечным явлениям. По мнению Лейтенсторфера, пути дальнейшего развития вычислительной техники лежат в области разработки оптоэлектронных устройств, работающих в режиме одноэлектронного переноса в оптическом диапазоне частот.

Ранее ученые из США создали фононный лазер, способный совершить прорыв в области обработки информации, а специалисты из НИТУ «МИСиС» выяснили, как сделать полупроводники для электроники в десять раз тоньше.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 14:35
Анна Новиковская

С планированием длительных миссий на Луну и Марс перед человечеством все острее встает вопрос об обеспечении космонавтов кислородом для дыхания. Сейчас поддерживать дыхание людей на борту космических станций — сложный и дорогостоящий процесс, поэтому для будущих путешествий в космической бездне потребуются более совершенные технологии.

12 часов назад
Редакция

На международном военно-техническом форуме «Армия-2022» представили робота для автономной охраны наземных объектов, которого уже испытали на космодроме Восточный и объектах Минобороны.

Позавчера, 14:02
Иван Лавренов

Некоторые пульсары покидают остатки сверхновых со скоростями более тысячи километров в секунду. Согласно новому исследованию, такую скорость им может придавать весьма необычное явление - мощное направленное нейтринное циклотронное излучение.

Позавчера, 14:02
Иван Лавренов

Некоторые пульсары покидают остатки сверхновых со скоростями более тысячи километров в секунду. Согласно новому исследованию, такую скорость им может придавать весьма необычное явление - мощное направленное нейтринное циклотронное излучение.

Вчера, 13:26
Михаил Орлов

Рядом с местом добычи медных руд в пустыне Атакама, расположенной на территории Чили, образовался очень большой круглый провал. Его диаметр достигает 32 метров, а глубина превышает 200 метров. Местные власти расследуют причины случившегося.

12 августа
Сергей Васильев

Напряженная мыслительная деятельность приводит к накоплению нейромедиаторов в синапсах префронтальной коры. Это усложняет их работу и может повреждать нейроны, заставляя мозг сигнализировать об опасности.

2 августа
Александр Березин

Если западным странам удастся «лишить Кремль нефтяных доходов», то мир ждет геополитическое землетрясение. Только не обязательно в ту сторону, о которой вы сейчас подумали. На фоне того, что последует за «лишением», шок 1973 года может показаться детской игрой. Naked Science попробует оценить размах «потолочного катаклизма» заранее.

31 июля
Александр Березин

Саудовский принц одобрил строительство гигантского «лежачего небоскреба», который должен стать крупнейшим зданием в истории. Причем еще и самым экологичным в мире. Пресса и соцсети полны возмущенных оценок: «это антиутопия!», «проект сырой!» и тому подобным. Однако чисто технически это не так: «Зеркальную линию» на пять миллионов жителей вполне можно построить. И такое здание в самом деле будет энергоэффективным (и формально безуглеродным). Но у проекта есть другие слабые места, лежащие скорее в сфере науки, нежели техники. Naked Science попробовал разобраться в деталях.

27 июля
Алиса Гаджиева

Новое исследование показало, что появившаяся у человека способность переваривать молочный сахар никак не сказалась на распространенности потребления продуктов молочного животноводства.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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
Лучшие материалы
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: