09.08.2016

Физики подчинили «жидкий свет» на малом транзисторе

Физики из Кембриджского университета разработали поляритонный переключатель, позволяющий управлять спином конденсата Бозе — Эйнштейна в рамках создания более производительных и компактных транзисторов. Об этом пишет Nature Materials.

bose_einstein_condensate

В современной электронике сигналы обрабатываются последовательно: их носитель — электрический заряд — перемещается в полупроводнике и затем с помощью света передается в оптоволокно. Такое преобразование представляется неэффективным в связи с низкой скоростью. При этом, по закону Мура, число транзисторов на одном чипе в последние 50 лет удваивается каждые два года и требует все более мощных и дешевых решений.

 

В качестве альтернативы американские ученые создали электро-оптический переключатель, который использует конденсат Бозе — Эйнштейна — агрегатное состояние вещества, основу которого составляют бозоны. Бозе-конденсат предполагает захват света между зеркалами, разведенными на расстояние миллионных метра, и его взаимодействие с тонкими подложками из полупроводника. В результате формируется полусветовая-полуматериальная квазичастица — поляритон.

 

Массив поляритонов, расположенных в том же пространстве, эскалирует процессы конденсации и образования вещества с состоянием «спин вверх» (вращение по часовой стрелке) или «спин вниз» (против часовой). С помощью электрческого поля авторы смогли оперативно изменять спин и, как следствие, оптико-электрическое состояние сигнала. Вне зависимости от состояния последний мог передаваться в оптоволокно при незначительном уровне расхода энергии.

 

«Мы создали переключатель полевого света, который может преодолеть разрыв между оптикой и электроникой. Мы также сконструировали рекордно малый тип транзистора, который, вероятно, повысит мощность и эффективность устройств на “жидком свете”», — сообщил соавтор исследования Хамид Охади.

 

По его словам, пока прототип переключателя работает при «криогенных» температурах (ниже -153 градусов по Цельсию). В настоящее время ученые работают над адаптацией технологии к другим материалам и ее воспроизведению при комнатных температурах. Коммерциализации методики способствует ее потенциал масштабируемости, уверен Охади. Так, она базируется на хорошо известных способах производства и имеет ресурсы для интеграции с уже существующими технологиями.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

Позавчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Позавчера, 09:29
ФизТех

Переключения магнетиков между спиновыми состояниями могут передавать логический сигнал, и этим процессом можно заменить перенос электронов в современных процессорах. Ученым из МФТИ и их коллегам из Института элементоорганических соединений имени А. Н. Несмеянова и Испании впервые удалось зарегистрировать специфический переход соединения железа между состояниями. Это поможет разработать процессоры и устройства памяти с большим отношением производительности к количеству потребляемой энергии.

1 декабря
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

Позавчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Вчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

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

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: