28.12.2019
София Жаботинская

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.
Позавчера, 12:24
Ольга Иванова

Шведские психологи показали: те, кто доверяет астрологии, как правило, обладают более низким уровнем интеллекта и большей самовлюбленностью по сравнению с теми, кто в нее не верит.

Позавчера, 05:30
Мария Азарова

Ученые из США представили альтернативный молекулярный механизм образования меланоцитарного невуса, который согласуется как с экспериментальными, так и с клиническими наблюдениями.

Позавчера, 15:17
Василий Парфенов

Польские ученые-полярники засняли редкое событие — охоту полярного медведя не на морскую добычу, а наземную. Правда, молниеносная атака все равно произошла в воде. Подобное поведение северного хищника впервые удалось запечатлеть на видео.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

25 ноября
Илья Ведмеденко

Российские инженеры спроектировали самолет для межконтинентальных полетов в стратосфере. Его можно назвать условным аналогом британского Skylon.

24 ноября
Ольга Иванова

Исследование международного коллектива специалистов пролило свет на внезапное похолодание, произошедшее 34 миллиона лет назад и способствовавшее образованию антарктических ледяных щитов.

3 ноября
Ольга Иванова

Исследований на эту тему, как ни странно, мало, хотя предположений — великое множество. По мнению ученых из Венгрии, одна из причин такого поведения — высокая концентрация внимания на речи хозяина, а еще это означает, что собака слышит знакомое слово.

2 ноября
Мария Азарова

Авторы новой работы на примере Шотландии определили характеристики людей, умерших от Covid-19, хотя они были привиты, а также выявили основные предикторы смертности.

18 ноября
Ольга Иванова

Группа исследователей из Китая и США выявила дополнительный фактор, который мог способствовать самому крупному вымиранию на планете.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

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: