Надшвидкі лазерні імпульси допоможуть прискорити комп`ютери в 100 тисяч разів
Будь-який комп`ютер зможе працювати в 100000 разів швидше, ніж зараз, якщо задіяти в ньому «електрику» нового типу. Міжнародна група дослідників з Університету Мічигану довела можливість переміщення окремих електронів за допомогою ультракоротких лазерних спалахів, замість електричного струму. Дослідження може призвести до появи абсолютно нової световолновой електроніки та створення квантового комп`ютера.
Технологія напівпровідників на основі кремнію давно себе вичерпала. Фактично ми дісталися до фізичних меж цих систем. Щільність компонентів і кількість операцій в чіпі сьогодні настільки великі, що якщо відправити електрон «із завданням» до мети, то найчастіше він стикається з побратимом. Це породжує викид енергії у вигляді надлишкового тепла і зводить нанівець всі зусилля по подальшій мініатюризації - замість впорядкованого руху ми отримаємо хаос.
Відео: Лекція 246. Прості формувачі імпульсів
Але можна піти на хитрість, змусити електрон рухатися настільки швидко, що він буде випереджати негативна подія. Це квантова механіка - уявіть, що два автомобіля не зіткнулися на перехресті, тому що в розрахунковий момент аварії вже опинилися далеко від нього. Звичайно, виникають нові складності, тому мова поки йде про відкриття в галузі фундаментальної фізики, а не про прикладну технології.
Відео: Залежність тривалості відгуку від тривалості імпульсу накачки
Істинний же привід для тріумфу у вчених інший. Щоб «підштовхнути» електрон, його накачують енергією, за допомогою фемтосекундних імпульсів від терагерцового лазера, до рівня відриву від ядра і початку руху по атомним зв`язків кристала. Цей лазер виявився настільки швидкий, що вдалося зловити і утримувати електрон між двома енергетичними станами. Квантовий ефект, як він є, не змодельований, а в реальності.
Робоча назва технології - «световолновой електрику». Крім заміни напівпровідників її збираються використовувати для оптимізації хімічних реакцій і створення засобів квантової криптографії.
Джерело - Michigan University
