Новости Hardware

Команда учёных из России и Великобритании раскрыла загадку на пути к оптическим процессорам

Несмотря на широкое использование оптических линий связи с трансиверами и лазерами, полностью оптическая обработка данных остаётся тайной за семью печатями. Продвинуться на этом пути поможет новое исследование команды учёных из России и Великобритании, которая раскрыла одну из фундаментальных загадок сильного взаимодействия света и органических молекул.

Органика неспроста заинтересовала учёных. Эволюция земных организмов неразрывно связана с взаимодействием со светом. И связана очень сильно! Знание фундаментальных законов этих связей поможет далеко продвинуться в развитии электроники на базе органических материалов. Светодиоды, лазеры и ставшие популярным экраны OLED ― это лишь малая часть индустрии, которая может ускорить свой рост благодаря новым знаниям.

Прорыв в понимании явлений сильного взаимодействия света с органическими молекулами совершила команда учёных из Лаборатории гибридной фотоники Сколтеха и Университета Шеффилда (Великобритания). Принципы сильной связи открывают уникальные возможности для полностью оптической обработки информации без значительных потерь скорости и энергии сигналов при преобразовании в ток, что происходит сегодня. Данному исследованию посвящена статья в Nature Communications Physics (текст на английском языке свободно доступен по этой ссылке).

Как и в случае предыдущих исследований сильных взаимодействий света (фотонов) с веществами, учёные изучали «смешение» фотонов с электронным возбуждением молекул или экситонами. Взаимодействие фотонов с квазичастицами экситонами ведёт к появлению других квазичастиц ― поляритонов. Поляритоны сочетают в себе высокую скорость распространения света и электронные свойства вещества. Проще говоря, фотон как бы овеществляется и обретает свойства близкие к тому же электрону. С этим уже можно работать!

На базе поляритона можно создать работающий транзистор и, в перспективе, процессор. Для такого вычислителя будут не нужны излучающие и фотопреобразующие датчики, которые имеют низкий КПД и малую производительность, и точку в загадке поляритонных взаимодействий сегодня поставила команд из Сколтеха.

«Из экспериментов известно, что при конденсации поляритонов в органике происходит резкий сдвиг спектральных свойств, причём этот сдвиг всегда приводит к увеличению частоты поляритонов. Это является индикатором нелинейных процессов, протекающих в системе, так же, как, например, изменение цвета металла по мере его нагрева».

 Лаборатория гибридной фотоники Сколтеха во главе с профессором Павлосом Лагудакисом

Лаборатория гибридной фотоники Сколтеха во главе с профессором Павлосом Лагудакисом (Фото: Т. Сабиров / Сколтех)

Группа проанализировала экспериментальные данные и установила ключевые зависимости сдвига частоты поляритонов от важнейших параметров взаимодействия света с органическими молекулами. Впервые обнаружено сильное влияние переноса энергии между соседними молекулами на нелинейные свойства поляритонов. Это выявило движущую силу поляритонов. Зная природу механизма, можно развить теорию и подтвердить её практическими экспериментами, например, связать несколько поляритонных конденсатов в единую цепь для построения поляритонных процессоров.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
«Готовится один из лучших ремейков всех времён»: покадровое сравнение оригинальной и обновлённой Dead Space порадовало игроков 47 мин.
Платная версия симулятора колонии дварфов Dwarf Fortress перевыполнила план продаж и подешевела в российском Steam 2 ч.
Sony испортила сюрприз от Capcom: в PS Store засветилась точная дата выхода файтинга Street Fighter 6 2 ч.
Apple отказалась от сканирования фото в iCloud с помощью системы CSAM Detection, предназначенной для защиты детей 2 ч.
Instagram расскажет пользователям о пригодности их постов для демонстрации в рекомендациях 3 ч.
Подписка Twitter Blue обойдётся дешевле тем, кто будет оплачивать её через сайт, а не приложение для Apple iOS 4 ч.
ИИ, аватары, облака и финансы: Deutsche Bank и NVIDIA объявили о партнёрстве 9 ч.
Мифологический шутер PERISH с кооперативом на четверых и трассировкой лучей получил дату выхода и улучшенную демоверсию 13 ч.
Слухи: Sony одобрила перезапуск Uncharted, но не от Naughty Dog 15 ч.
Соавтора «Соника» снова арестовали — теперь из-за Final Fantasy 15 ч.
Неизвестные флагманы: история серии TECNO PHANTOM 2 ч.
Со следующего месяца Tesla начнёт оснащать свои электромобилями новым радаром 3 ч.
Нидерланды введут ограничения на поставку литографического оборудования в Китай в следующем месяце 6 ч.
Uber запускает сервис роботакси, несмотря на снижение ажиотажа вокруг беспилотных автомобилей 6 ч.
Новая статья: Обзор ноутбука realme Book Prime: тонкий, легкий, быстрый… твой? 10 ч.
Equinix повысит температуру в машинных залах для сокращения энергозатрат 11 ч.
Гнущийся игровой монитор Corsair Xeneon Flex можно будет заказать с 15 декабря — цена $2000 и предложение ограничено 12 ч.
Твердотельный накопитель Phison на 8 Тбайт прошёл сертификацию NASA и полетит на Луну в 2023 году 12 ч.
Прогноз по квартальным поставкам iPhone специалисты снизили ещё на 3 млн единиц 14 ч.
TECNO представила флагман Phantom X2 Pro с выдвижным объективом 50-Мп портретной камеры 14 ч.