Вход на сайт

МЕДИАМЕТРИКА

Облако тегов

Открытие физиков из МФТИ может ускорить компьютеры в 10 раз

Аватар пользователя Lumiminc

МОСКВА, 5 авг – РИА Новости Физики из московского Физтеха научнились использовать "частицо-волны" света для передачи информации в миниатюрных кремниевых чипах, что позволит создать первые световые компьютеры в ближайшем будущем, чья скорость будет в десятки раз выше, чем у их классических электронных аналогов.



Российские физики научились использовать "частицо-волны" света для передачи информации в миниатюрных кремниевых чипах, что позволит создать первые световые компьютеры в ближайшем будущем, чья скорость будет в десятки раз выше, чем у современных аналогов, говорится в статье, опубликованной в журнале Optics Express.

"Поверхностные поляритоны достаточно давно считались одним из кандидатов на роль главного переносчика информации в оптических сетях, однако проблема заключалась в том, что сигнал быстро гас, распространяясь по плазмонным световодам. Мы очень близко подошли к решению этой проблемы, и наш подход открывает путь к разработке высокоскоростных оптоэлектронных чипов", — рассказывает Дмитрий Федянин из Московского физико-технического института в Долгопрудном.


Федянин и его коллеги сделали большой шаг к переходу от обычных электронных гаджетов к их футуристическим световым аналогам, научившись "сжимать" свет при помощи так называемых плазмонных резонаторов и рождающихся на их поверхности необычных частиц – поляритонов.

Поляритоны представляют собой одну из относительно недавно созданных виртуальных частиц, которая, как и фотон, одновременно ведет себя как волна и как частица. Он состоит из трех компонентов — оптического резонатора (набора из двух зеркал-отражателей), заточенной между ними световой волны и квантового колодца – атома и вращающегося вокруг него электрона, который периодически поглощает и испускает квант света.

Поверхностные поляритоны, как объясняет Федянин, позволяет решить ключевую проблему оптоэлектроники – невозможность миниатюризации некоторых ключевых компонентов световых компьютеров.

Дело в том, что их размеры не могут быть меньше 200 нанометров для видимого света и около 500 нанометров для инфракрасного излучения из-за явления дифракции света — огибания волнами света препятствий, имеющих размеры менее половины длины световой волны. Для сравнения, размеры транзисторов и проводников в современных чипах составляют десятки и единицы нанометров.

Поляритоны, по словам Федянина, позволяют преодолевать этот предел, так как в таком случае внутри чипа будет двигаться не свет, а коллективные колебания электронов, порождаемые в плазмонных резонаторах. Проблема заключается в том, что при достаточно миниатюрных размерах подобные резонаторы начинают греться еще сильнее, чем это делают транзисторы в обычных кремниевых чипах, что делает подобную замену по сути бессмысленной.

Эти потери энергии в виде тепла приводят к тому, что колебания плазмонов очень быстро затухают без внешней поддержки. Физики из МФТИ разработали такой метод поддержки этих плазмонов при помощи слабых импульсов тока, который позволяет им проходить от одного конца чипа до его противоположной оконечности без потери сигнала.

Секретом этого успеха стало то, что российские ученые вставили тонкий слой диэлектрика между резонаторами из наночастиц золота и полупроводниковой "шиной", через которую шел ток, поддерживающий колебания плазмонов. Подобное техническое решение почти обнулило токи утечки, резко снизило тепловыделение и сделало возможным использование плазмонных поверхностных поляритонов в оптоэлектронике, заключают физики.


Источник

Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя юрчён
юрчён(5 лет 2 недели)(17:13:04 / 05-08-2015)

Интересно, подобная фото-электроника будет ли радиационно устойчива.

Аватар пользователя Ficher
Ficher(3 года 1 месяц)(17:17:35 / 05-08-2015)

Вы переживаете за свой компьютер:-как он там,  после наступления атомного БП ?

Аватар пользователя юрчён
юрчён(5 лет 2 недели)(17:24:28 / 05-08-2015)

Конечно, ведь компьютер БПЛА должен работать безукоризненно для передачи данных танкам, когда они будут уничтожать остатки врага после того как проутюжим ЯО их территорию.

Аватар пользователя Петрович2
Петрович2(4 года 5 месяцев)(17:51:09 / 05-08-2015)

 компьютер БПЛА должен работать безукоризненно для передачи данных танкам, когда они будут уничтожать остатки врага после того как проутюжим ЯО их территорию.

Оптимистично, задорно, с верой в будущее, берет за душу, пробивает на слезу.

Присоединяюсь к вашему видению технического задания. 

ЗЫ. опускаться с небес на землю не собираюсь.

Аватар пользователя Prikolist
Prikolist(2 года 10 месяцев)(18:18:25 / 05-08-2015)

А что, танкисты обленились уже, совсем мышей не ловят - пусть САМИ давят оставшихся в живых гейропейсов и пиндосников, нефиг им подсказывать...;-))

Аватар пользователя roman.kuvaldin
roman.kuvaldin(5 лет 11 месяцев)(17:21:57 / 05-08-2015)

Вряд ли сильнее чисто электронной

Аватар пользователя vic
vic(4 года 9 месяцев)(18:15:16 / 05-08-2015)

Пара замечаний, дабы спустить обсуждение с небес на землю:

1) "использовать" никто не научился.

Эти конкретные физики научились делать только кой-какие расчеты, из которых следуют некоторые оптимистичные ожидания.

2) к журналистам надо применять меры физического воздействия (ну там, яйца отрывать например) за фразы типа "... научившись "сжимать" свет ... " и "российские ученые вставили тонкий слой диэлектрика" , которые они явно не обсудили с с самими учеными, и которые в таком виде дискредитируют ученых .

3) концепции поляритона уже скоро полвека.

4) стиль подачи материала в этой заметке чисто американский. Много громких и безответственных слов, обычное раздувание результатов "по существу" из мелко-средней статьи до уровня прорыва.

Программа повышения "конкурентноспособности" университетов дает первые плоды. Рекламу делать научились. Есть серьезные опасения, что на этом "прогресс" и остановится.

5) самих ученых МФТИ обидеть никоим образом не хочу, это и моя альма матер и место начала научной деятельности :) 

10-15 лет назад в МФТИ давали отличную возможность получить отличное образование.

Аватар пользователя Lumiminc
Lumiminc(2 года 5 месяцев)(21:19:02 / 05-08-2015)

А я понял, что это про , пусть единичное, но изделие , а не расчёт (

Аватар пользователя vic
vic(4 года 9 месяцев)(08:59:55 / 06-08-2015)

Не, тока расчет :(

Статья в открытом доступе, в тексте публикации есть ссылка на Optics Express. Из аннотации это ясно.

Аватар пользователя andervish
andervish(5 лет 8 месяцев)(19:13:49 / 05-08-2015)

Ну, на сайте института чуть поскромнее все написано.

https://mipt.ru/newsblog/lenta/uchenye_mfti_otkryli_dorogu_k_sozdaniyu_bystrykh_plazmonnykh_chipov

1) "Он и его коллеги Дмитрий Свинцов и Алексей Арсенин из лаборатории нанооптики и плазмоники разработали новый метод электрической накачки плазмонных волноводов на основе МДП-структур (металл-диэлектрик-полупроводник) и провели его моделирование".

3) Фундаментально так и есть. О поверхностных электромагнитных волнах, которыми по сути и являются поверхностные плазмон-поляритоны, писал Ценнек аж в 1907г. В то же время идеям по практическому использованию таких волн видимого и ближнего ИК диапазона для создания компактных оптических устройств (нанолазеры, модуляторы, детекторы, волноводы), пригодных для размещения на чипах ~10-15 лет. Долгое время, однако, подчеркивалась только высокая локализация ППП в пространстве, а потери игнорировались. Примерно в 2008 году сообщество плазмонщиков стал наконец-то интересовать вопрос компенсации потерь в металле. При этом проводились эксперименты с оптической накачкой, что очень удобно в условиях лабы: подогнал лазер, светишь в активную среду и наблюдаешь рост длины пробега, вот только в чип лабораторный лазер не встроишь. Проблемами электрической накачки активной среды, которые важны для практики, до сих пор мало кто в мире занимается по существу. 

4) испорченный телефон в вакууме. Теорию часто принимают за практическую реализацию, эксперимент за отработанную технологию, мечты и планы на будущее за уже достигнутое.

Аватар пользователя layratan189
layratan189(2 года 5 месяцев)(18:22:07 / 05-08-2015)

и всё же любопытно

Аватар пользователя laziv
laziv(3 года 4 недели)(20:22:08 / 05-08-2015)

а я считаю, что если бы "тема" действительно былаб перпективной, то молчали бы в тряпочку и нужные люди помогали бы..молчать)

а то новость какаято  "сделай сам"-вот вам и как и из чего.. фигня.. ктото докторскую защищает, вот и нужна публикация

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...