Найден способ разогнать компьютеры до «скорости света»

Изображение: University of Konstanz

Группа европейских ученых нашла способ переноса электронов в полупроводниковых схемах в масштабах фемтосекундного диапазона, воздействуя на частицы светом. В будущем это позволит создать сверхбыстрые вычислительные устройства, например, компьютеры, чья тактовая частота сравнима с колебаниями световой волны. Кратко об исследовании сообщается в пресс-релизе на Phys.org.

Физики разработали экспериментальную установку со сверхбыстрым лазером, способным производить сто миллионов световых импульсов в секунду. Конструкция также включала в себя наноструктуры из золота, подходящие для высокоточных измерений и манипулирования электронами. С помощью лазера удалось «переключать» электрический ток со скоростью примерно 600 аттосекунд (600 на 10 в минус 18-ой степени секунды).

Этот процесс происходит во временных масштабах, составляющих менее половины периода колебаний электрического поля светового импульса.

Современные электронные компоненты, основанные на технологии кремниевых полупроводников, могут переключаться в течение пикосекунд (10 в минус 12-ой степени секунды). Мобильные устройства работают на частоте порядка гигагерц, а некоторые транзисторы — на частоте порядка терагерц (10 в 12-ой степени герц). Однако дальнейшее увеличение скорости представляет собой сложную задачу.

Результаты научной работы позволяют понять, как свет взаимодействует с конденсированной средой внутри полупроводников. Опираясь на подход манипулирования электронами с помощью света, ученые в будущем исследуют перенос электрона в устройствах больших масштабов.