Исследователи из МГУ имени М. В. Ломоносова в составе
международной группы создали сверхбыстрый фотонный переключатель,
работающий на кремниевых наноструктурах. Это устройство может
стать основой компьютеров будущего и позволить передавать данные
с огромной скоростью. Разработка ученых представлена в статье в журнале Nano Letters.
Данная разработка относится к фотонике — научной дисциплине,
которая появилась в шестидесятых годах прошлого века одновременно
с появлением лазеров. Основная идея фотоники — сделать то же, что
делает электроника, но с заменой электронов на кванты света —
фотоны. Главное их преимущество в том, что они практически не взаимодействуют друг с другом и со средой, в которой
распространяются, и потому более предпочтительны для передачи
информации, чем электроны. Это в первую очередь может быть
использовано в компьютерах, для которых главным показателем
является быстродействие. Но в то время, как основа современных
электронных устройств — транзисторы — имеют характерные размеры
менее ста нанометров, размеры прототипов оптических транзисторов
остались на масштабах в несколько микрометров. Структуры же,
способные в этом смысле конкурировать с электроникой, такие, как
плазмонные наночастицы, отличались низкой эффективностью и большими потерями. Так что ситуация с компактностью для фотонных
схем представлялась тупиковой.
Прибор, представляющий собой диск диаметром в 250 нанометров,
способен переключать оптические импульсы за время, исчисляемое
фемтосекундами (фемтосекунда представляет собой одну миллионную
долю от одной миллиардной доли секунды)