Eine winzige Silizium-Scheibe ist der weltweit schnellste nanoskaligen optischer Schalter

Mit der Zukunft des computing suchen immer wahrscheinlicher, lichtbasierten zu werden lohnt es sich, herauszufinden, wie das Schalten von Licht so effizient wie möglich zu machen. Geben Sie winzige Siliziumscheiben, die nun gezeigt wurden, die schnellste jemals optischen Schaltern im Nanobereich.

Erstellt von einem Team von Forschern aus Lomonossow-Universität Moskau und der Australian National University in Canberra, können die 250-Nanometer-Siliziumscheiben Umgang mit Photonen ähnlich wie Transistoren mit Elektronen, Verstärkung und switching-Licht statt Strom umzugehen. In einer Reihe von Experimenten hat das Team gezeigt, dass die kleinen Geräte optische Impulsen Femtosekunden Preisen wechseln können. Für einige Kontext eine Femtosekunde entspricht einem Millionstel einer Milliardstel einer Sekunde und Schaltdrehzahlen von diesen Satz auf die Übertragung von Hunderten von Terabit pro Sekunde gleichzusetzen. Die ist schnell. PhysOrg erklärt, wie es funktioniert:

Der Betrieb von den rein optischen Schalter erstellt von MSU-Forscher basiert auf der Interaktion zwischen zwei Impulsen Femtosekunden. Das Zusammenspiel ergibt sich aus der Magnetresonanz der Silizium-Nanostrukturen. Wenn die Impulse der Nanostruktur gleichzeitig ankommen, einer von ihnen miteinander interagiert und dämpft es aufgrund der Wirkung der zwei-Photonen-Absorption. Wenn gibt es eine 100 Femtosekunden-Verzögerung zwischen zwei Pulsen, die Interaktion tritt nicht auf, und der zweite Impuls durch die Nanostruktur ohne Änderung geht.

Die Forschung, die in Nano Letters veröffentlicht ist, nicht viel isoliert — aber es verspricht große Dinge auf der ganzen Linie. Elektrische Transistoren bereits auf der Nanometerskala geschrumpft sind, optische Schaltgeräte sind bis jetzt hartnäckig geblieben auf der Ebene der Mikrometer – Hunderte oder Tausende Male die Größe ihrer elektrischen Gegenstücke. Durch den Nachweis, dass es möglich ist, schaffen einen verlässliche Nano-Maßstab-Schalter, der arbeitet bei solch hohen Geschwindigkeiten, das Team eröffnen die Welt der photonischen computing mit Logik-Gatter und andere komplexere Architektur der nächsten naheliegend.

Die Zukunft des Computings sieht ziemlich hell.