Физики подчинили «жидкий свет» на малом транзисторе — Naked ScienceNaked Science
09.08.2016, 04:16
4 минуты
17

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.

17 октября
4 минуты
Никита Шевцов

SpaceX подала запрос в Международный союз электросвязи, чтобы получить разрешение на вывод на орбиту 30 тысяч спутников Starlink в дополнение к уже запланированным 12 тысячам.

18 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Военные США могут вооружиться перспективной винтовкой RM277, использующей мощные 6,8-миллиметровые патроны.

Вчера, 23:06
6 минут
Полина Гершберг

Серия землетрясений разбудила «спящий» тектонический разрыв. Изучение этого явления показало, что мощные подземные толчки в некоторых регионах почти невозможно прогнозировать.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.