Russiske videnskabsmænd har sammen med amerikanske videnskabsmænd skabt en optisk "transistor", der fremskynder alle beregninger med en faktor på 1000

En gruppe internationale videnskabsmænd, ledet af videnskabsmænd fra Skoltech, samt ingeniører fra IBM (USA), har med succes skabt og testet ekstremt energieffektiv optisk switch (styrer fotoner), som i fremtiden kan erstatte klassiske elektroniske transistorer i nye optiske computere.

Samtidig sparer den nye switch ikke kun meget energi, men kræver heller ikke yderligere køling og giver simpelthen en hidtil uset ydeevne.

Som test har vist, kan en optisk transistor udføre op til en billion operationer i sekundet. Dette er i et minut 1000 gange hurtigere end nogen moderne kommerciel transistor.

Hvordan den nye optiske "transistor" fungerer

Som anført af den første forfatter til den videnskabelige forskning A. Zasedatelev, den enhed, de skabte, har næsten maksimal energieffektivitet på grund af det faktum, at der kun er brug for et par fotoner for at skifte det.

Da en foton i bund og grund er den mindste lyspartikel, der er kendt i øjeblikket, har videnskabsmænd faktisk nærmet sig den praktiske grænse for energieffektivitet.

Hvis vi sammenligner med moderne elektriske transistorer, så kræver de fleste af dem titusinder gange mere energi. at udføre switching, og dem, der i effektivitet ligner den nye optiske transistor, fungerer i det væsentlige langsommere.

Derudover er den optiske transistor udviklet af forskere i stand til at fungere perfekt ved stuetemperatur, hvilket betyder, at den ikke kræver omfangsrige kølesystemer.

Derudover er switchen udviklet af videnskabsmænd i stand til at fungere som en forbindelsesenhed, der overfører data mellem andre enheder i form af optiske signaler.

Derudover kan den nye enhed fungere som en forstærker, der øger intensiteten af ​​inputsignalet med næsten 23.000 gange.

For vellykket drift bruger enheden to lasere for at indstille sin tilstand til "0" eller "1" niveauet og også skifte mellem disse tilstande.

I øjeblikket arbejder forskere på yderligere at reducere det samlede energiforbrug af enheden, hvor pumpelaseren i øjeblikket er hovedforbrugeren.

Så ingeniører planlægger at bruge perovskit superkrystallinske materialer i nye versioner af produktet, som er fremragende til til disse formål, da de viser en stærk vekselvirkning mellem lys og stof, og hvordan de som et resultat udviser en sådan effekt som superudstråling.

Forskere understreger, at princippet om optisk single-photon switching udviklet af dem er ganske i stand udvide til andre optiske komponenter såsom logiske porte, kaskadeforstærkere og etc.

Så arbejdet med sådanne komponenter bringer uundgåeligt videnskabsmænd tættere på skabelsen af ​​en fuldt fungerende optisk computer, hvor manipulationerne vil blive udført af fotoner, og dermed viser ultrahurtig drift med minimal energiforbrug.

Forskere har delt resultaterne af det arbejde, der allerede er udført, på siderne i tidsskriftet Nature.

Hvis du kunne lide materialet, så bedøm det og glem ikke at abonnere på kanalen. Tak for din opmærksomhed!