До 2023 року у світі буде вироблятися більше трильйона ват чистої енергії
11 Жовтня , 2018
Microsoft надала Linux-спільноті відкритий доступ до 60000 своїх патентів
13 Жовтня , 2018

Напівсвітло-напівматерія: нові частинки можуть привести до революції у сфері обчислювальної техніки

Вчені виявили нові частинки, які можуть лягти в основу майбутньої технологічної революції, заснованої на фотонних схемах, і призвести до розвитку надшвидких обчислювальних методів на базі світла. В даний час обчислення базуються на електроніці, коли електрони використовуються для кодування і перенесення інформації. Через певні фундаментальні обмеження, таких як втрата енергії в процесі резистивного нагрівання, очікується, що на зміну електронам прийдуть фотони і з’являться футуристичні комп’ютери на основі світла, які будуть набагато швидші і ефективніші електронних.

Фізики з Університету Ексетера зробили важливий крок в напрямку цієї мети, виявивши нові частинки, які складаються наполовину зі світла, наполовину з матерії, які успадковують ряд цікавих властивостей графену.

Відкриття вчених відкриває двері розробок фотонних схем, що задіюють альтернативні частинки, відомі як безмасові поляритони Дірака, для передачі інформації замість електронів.

Поляритони Дірака виникають в стільникових метаповерхнях, які представлені надтонким матеріалами, спроектованими з наномасштабними структурами, які набагато менші довжини хвилі світла.

Унікальна властивість частинок Дірака в тому, що вони імітують релятивістські частинки без маси, дозволяючи їм подорожувати дуже ефективно. Цей факт робить графен одним з найбільш провідних матеріалів, відомих людині.

Однак, незважаючи на незвичайні властивості таких матеріалів, їх дуже важко контролювати. Наприклад, в графені неможливо вмикати і вимикати електричні струми, використовуючи простий електричний потенціал, що обмежує потенційне застосування графена в електронних пристроях. Цей фундаментальний недолік — відсутність налаштовуваності — був успішно подоланий фізиками з Університету Ексетера.

Вчені показали, що за рахунок вбудовування стільникових метаповерхонь між двома відбиваючими дзеркалами і зміни відстані між ними, можна налаштувати фундаментальні властивості поляритонів Дірака простим, керованим і оборотним чином. Домогтися цього вдалося й тому, що поляритони Дірака являють собою суміш компонентів світла і матерії. Саме цей гібридний характер дозволяє налаштовувати їх фундаментальні властивості, маніпулюючи тільки світловою складовою, що неможливо зробити в графені.

Джерело

LEU
LEU

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: