Физики научились контролировать электроны конденсированного состояния с помощью фемтосекундных лазеров. Такая технология позволяет останавливать и запускать движение электронов быстрее 10-15 секунды. Работа опубликована в журнале Nature.
Современные полупроводниковые транзисторы способны включаться и выключаться за время порядка одной пикосекунды (10-12 секунды). Это время переключения ограничивает частоту работы процессоров, которые выполнены на основе полупроводниковых транзисторов, практический потолок выяснился в 2015 году — тогда ученые достиглимаксимальной частоты 1 терагерц для единственного полупроводникового транзистора.
Теперь группа ученых во главе с Маркусом Людвигом (Markus Ludwig) из Констанцского университета продемонстрировала новый способ — контроль электрона сверхкороткими лазерными импульсами. Такой метод обеспечивает субфемтосекундное время управления электронами (менее 10-15 секунды).
Построенная физиками экспериментальная установка состоит из золотой антенны (две треугольные пластинки, расположенные на расстоянии 6 нанометров друг от друга) и лазера. Физики подавали лазерные импульсы с заданным временем задержки и замеряли электрическое поле в промежутке между пластинами. Проходя через зазор, лазерный импульс переносил электроны с одной пластинки на другую, в зазоре возникало электрическое поле. Полученные данные показали времена остановки и запуска электронов порядка одной фемтосекунды.
Схема антенны
Markus Ludwig et al. / Nature, 2019
От редактора
Работа физиков открывает новые возможности для построения более производительных процессоров на базе фемтолазерного контроля. Гипотетический фемтолазерной процессор сможет достигать в тысячу раз более высоких частот, чем лучший полупроводниковый транзистор. Хотя тактовая частота и не является абсолютным показателем производительности процессора, ее увеличение в тысячу раз значительно повысит вычислительные возможности любого компьютера.
Ученые давно разрабатывают альтернативные способы создания процессоров. Напрмер, они построили 16-битный процессор на базе углеродных нанотрубок, а еще создали оптоэлектронный чип, который должен потреблять меньше энергии.
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Чтобы писать комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
» Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации. Зарегистрируйтесь на портале чтобы оставлять комментарии
Материалы предназначены только для ознакомления и обсуждения. Все права на публикации принадлежат их авторам и первоисточникам. Администрация сайта может не разделять мнения авторов и не несет ответственность за авторские материалы и перепечатку с других сайтов. Ресурс может содержать материалы 16+
