28.07.2015

Физики в шаге от создания фотонного процессора

«Одностороннюю дорогу» для частиц света разработали физики из Дании. По ней фотоны могут двигаться только в одном направлении, и это качество может в будущем стать основой для создания транзисторов, светодиодов и других элементов вычислительных приборов и сетей, в частности, фотонного процессора.

Петер Лодаль (Peter Lodahl) из университета Копенгагена утверждает:

«Фотоны, частицы света, очень хорошо подходят для транспортировки данных. Квантовые логические цепочки, которые основаны на фотонах, смогут вмещать в себя гораздо больше данных в сравнении с современными компьютерами, и, что самое главное, эту информацию нельзя будет перехватить на пути от одного узла к другому».

По словам Лодаля, его коллегам-физикам за последние годы удалось создать несколько версий однофотонных излучателей. Устройства являются источниками света, которые способны испускать порции излучения объемом в один фотон, и необходимы для создания фотонных компьютеров в классическом, либо в квантовом исполнении. Однако излучатели испускали свет во всех направлениях с одинаковой скоростью, что делало создание чипов, транзисторов, диодов и т.д. затруднительным, ведь для базовых компонентов компьютера требуется избирательная световая проводимость.

Команда Лодаля нашла решение этой проблемы. На базе квантовых точек и световода, изготовленного из мышьяка и галлия, ученые создали необычный источник излучения, который дает возможность определять направление и скорость движения фотонов, а также характер их поляризации. Лодаль отмечает, что толщина световода составляет несколько сот нанометров; представляет он собой мембрану, имеющую микроскопические отверстия. Через них свет двигается только в одном направлении, а при движении в другие стороны серьезно замедляется.

Исследователи уже смогли добиться того, что в нужном им направлении движется 90% фотонов, вырабатываемых установкой. Для создания фотонных процессоров и квантовых сетей этого вполне достаточно, однако ученые планируют улучшить решение, чтобы вплотную приблизиться к 100% результату.

Ксения Шестакова

Источники:

1. hi-tech.mail.ru