Szybkie źródło światła dla komputerów przyszłości

Na Duke University skonstruowano emitujące światło urządzenie, które działa z częstotliwością 90 GHz, czyli jest w stanie włączyć się i wyłączyć 90 miliardów razy w ciągu sekundy. Jego powstanie to ważny krok w kierunku budowy komputerów przesyłających dane za pomocą światła, a nie ładunków elektrycznych.

Obecne układy scalone działają dzięki przepływowi elektronów. Gdyby elektrony udało się zastąpić fotonami, całość pracowałaby znacznie szybciej. Problem jednak w tym, że potrzebujemy źródła światła pracującego z odpowiednio dużą częstotliwością. Takim źródłem światła mogły by być lasery, jednak zużywają one olbrzymie ilości energii.

Teraz zespół z Pratt School of Engineering Duke University opracował półprzewodnikowe kropki kwantowe, które pracują z częstotliwością nawet przekraczającą 90 GHz. To coś, co naukowcy próbowali zrobić od lat. Możemy teraz zacząć myśleć o skonstruowaniu szybko przełączających się urządzeń - mówi profesor Maiken Mikkelsen.

Nowe urządzenie stworzono oświetlając laserem srebrny sześcian. Pod wpływem światła elektrony na powierzchni sześcianu zaczynają wspólnie oscylować, powstaje światło, które reaguje z wolnymi elektronami. Dzięki umieszczeniu w niewielkiej odległości (20 atomów) kawałka złota, powstaje pole energetyczne pomiędzy złotem a srebrem. Pole to wchodzi w interakcję z kropkami kwantowymi umieszczonymi pomiędzy oboma materiałami. Kropki emitują fotony z częstotliwością ponad 90 GHz. Celem kolejnych badań może być zintegrowanie naszej technologii na urządzeniu wzbudzanym elektrycznie lub za pomocą światła - mówi inny z badaczy, Thang Hoang.

Obecnie naukowcy z Duke pracują nad pojedynczym źródłem emisji fotonów, czyli nad techniką, która pozwoli im na umieszczenie pomiędzy złotem a srebrem pojedynczej kropki kwantowej. Uczeni próbują też określić optymalne położenie i orientację kropki tak, by działała ona najszybciej jak to tylko możliwe.

kropka kwantowa źródło światła komputer