Физики выяснили, как свет поможет ускорить компьютеры в 100 тысяч раз

Физики выяснили, как свет поможет ускорить компьютеры в 100 тысяч раз

Управление движением электронов при помощи сверхкоротких импульсов света может ускорить работу полупроводниковых компьютерных чипов в примерно 100 тысяч раз.

Об этом заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Nature Photonics, передает РИА Новости.

«В последние годы мы и несколько других групп ученых обнаружили, что электрическое поле сверхкоротких импульсов лазера можно использовать для перемещения электронов внутри твердых форм материи. Все мы очень обрадовались такому открытию, так как оно позволяет создавать компьютеры, которые будут работать на частотах, в десятки и тысячи раз превышающие текущие рекордные значения», — заявил Руперт Хубер (Rupert Huber) из университета Регенсбурга (Германия).

Все современные компьютеры состоят из миллионов и миллиардов микроскопических транзисторов – устройств, избирательно пропускающих электрический ток. Как правило, при уменьшении размеров транзисторов сила побочных эффектов, мешающих их работе, возрастает, что мешает созданию все более миниатюрных и быстрых вычислительных приборов.

Эти утечки накладывают фундаментальный предел на размеры транзисторов – как сегодня считают физики, кремниевые транзисторы толщиной меньше, чем в 5 нанометров, принципиально невозможно создать. Поэтому инженеры и ученые сегодня пытаются заменить кремний на альтернативные материалы, такие как графен или дисульфид молибдена, или принципиально отказываются от полупроводников и переходят на иные способы передачи сигнала – при помощи света, спинов частиц или каких-то других «носителей информации».

Хубер и его коллеги нашли способ объединить привычные плюсы полупроводниковой электроники и сверхвысокую скорость работы ее световых аналогов, научившись управлять поведением электронов внутри пластин из полупроводников при помощи света.

Как объясняют ученые, частицы света, фотоны, являются носителями электрического и магнитного поля. При сближении на достаточно небольшие расстояния они взаимодействуют с носителями заряда, такими как электроны или ядра атомов. На основе этого свойства работают все солнечные батареи, цифровые камеры и другие полупроводниковые устройства.

Германские физики предположили, что этот эффект можно использовать для того, чтобы заставить электроны двигаться через полупроводник в нужную сторону, если учитывать то, как устроены его кристаллы. Им удалось реализовать эту идею, облучая пластинки из селенида галлия, одного из самых перспективных полупроводниковых материалов, сверхкороткими импульсами лазера, которые длятся всего миллионную долю наносекунды.

Эти «запрограммированные» миграции электронов, как объясняют ученые, можно использовать для сверхбыстрой передачи и обработки информации внутри полупроводниковых кристаллов, скорость работы которых не будет ограничиваться теми проблемами, которые возникают при работе «обычных» транзисторов. Хубер и его коллеги предлагают называть такие компьютеры «световолновыми», так как переносчиком информации в них будут волны света.

Помимо ускорения работы обычных компьютеров, аналогичные кристаллы можно использовать и для создания квантовых вычислительных устройств, используя электроны, одновременно «обстреливаемые» несколькими пучками лазера, в качестве кубитов, ячеек памяти квантового компьютера. Все это, как надеется Хубер, привлечет внимание разработчиков чипов и приведет к созданию сверхбыстрых компьютеров уже в ближайшие годы.

Последние новости
В «Слуге народа» назвали дату запуска страховой медицины в Украине

В «Слуге народа» назвали дату запуска страховой медицины в Украине

Радуцкий заявил, что при выполнении определенных условий страховую медицину могут запустить через уже 3 года
У Путина отреагировали на провал плана «12 шагов для Украины»

У Путина отреагировали на провал плана «12 шагов для Украины»

Никакого "мюнхенского заговора"
В Украине закодируют популярные телеканалы: список

В Украине закодируют популярные телеканалы: список

Шесть каналов закодируют с марта 2020 года
Патрульные могут изъять водительские права из приложения «Дія»

Патрульные могут изъять водительские права из приложения «Дія»

Украинцам рассказали, как за нарушения будут изымать электронные права
Элтон Джон расплакался во время концерта из-за болезни: видео

Элтон Джон расплакался во время концерта из-за болезни: видео

Музыкант потерял голос и не сдержал эмоций
В Днепре водитель устроил гонки с полицией и влетел в толпу пешеходов, есть жертвы: видео

В Днепре водитель устроил гонки с полицией и влетел в…

Известно, что водителя преследовала полиция
Опубликован список самых «вредоносных» приложений на Android

Опубликован список самых «вредоносных» приложений на Android

YouTube, Facebook, Messenger и другие "пожиратели" заряда на смартфоне
В Китае запустили производство первого лекарства от коронавируса Covid-19

В Китае запустили производство первого лекарства от коронавируса Covid-19

Препарат получил разрешение на выпуск Государственного управления по надзору за пищевыми продуктами и лекарственными средствами КНР
Кто и как сдал Дебальцево. Свидетельствую

Кто и как сдал Дебальцево. Свидетельствую

Как происходила сдача Дебальцевского плацдарма ВСУ в феврале 2015 года. Подробно от непосредственного участника событий.
У Путина назвали условие для встречи в «нормандском формате»

У Путина назвали условие для встречи в «нормандском формате»

О чем будут говорить на следующей встрече, если она состоится
Украинцы больше отдохнут в марте: календарь выходных

Украинцы больше отдохнут в марте: календарь выходных

В честь 8 марта украинцы получат дополнительный выходной
В сеть слили «голый» компромат на замглавы фракции «Голос»

В сеть слили «голый» компромат на замглавы фракции «Голос»

Ярослав Железняк стал жертвой собственного прошлого
Автобус с фанатами «Барселоны» упал в пропасть: видео

Автобус с фанатами «Барселоны» упал в пропасть: видео

Автобус упал с 15-метровой высоты
Арахамия «помирил» Зеленского и Гончарука

Арахамия «помирил» Зеленского и Гончарука

Арахамия заявил, что стал инициатором встречи Зеленского и Гончарука после скандала с прослушкой
Скелет неизвестного существа выбросило штормом на пляж

Скелет неизвестного существа выбросило штормом на пляж

Местные предполагают, что это скелет кита или акулы
Киевстар, Vodafone, lifecell сравнили по скорости интернета

Киевстар, Vodafone, lifecell сравнили по скорости интернета

Французские исследователи оценили качество интернета "большой тройки" мобильных операторов Украины
Данилов прибыл в Иран из-за сбитого Боинга

Данилов прибыл в Иран из-за сбитого Боинга

Секретарь СНБО почтил память погибших украинцев
Как Зеленский с украинским бизнесом поговорил

Как Зеленский с украинским бизнесом поговорил

Встреча украинского с Владимиром Зеленским насколько он далек от понимания того, что реально волнует отечественный бизнес.
Неудачный макияж Джоли, Энистон, Лопес и других звезд Голливуда показали в сети

Неудачный макияж Джоли, Энистон, Лопес и других звезд Голливуда показали…

Знаменитости такие же люди, как и мы
ПриватБанк объяснил двойное списание средств при переводе в Россию

ПриватБанк объяснил двойное списание средств при переводе в Россию

Государственный банк обвинили в неправомерном списании денег со счета при оплате услуг
В Киеве задержан лидер преступной группировки: видео

В Киеве задержан лидер преступной группировки: видео

Полиция Киева опубликовала видео задержания
В «Слуге народа» раскритиковали «мораторий Кличко»

В «Слуге народа» раскритиковали «мораторий Кличко»

"Это популизм"
Каменских призналась, когда родит ребенка Потапу

Каменских призналась, когда родит ребенка Потапу

Осадчая вспомнила фото Каменских годичной давности с известным врачом по планированию беременности
Пристайко: На Донбассе могут применить опыт Хорватии

Пристайко: На Донбассе могут применить опыт Хорватии

Идея создания совместных патрулей обсуждается с момента начала работы ТКГ
Мендель разозлила журналистов заявлением о Зеленском

Мендель разозлила журналистов заявлением о Зеленском

Пресс-секретарь президента Украины попала в очередной скандал
Тимошенко расскажет о кадровых перестановках во власти, ситуации на Донбассе и земельной реформе

Тимошенко расскажет о кадровых перестановках во власти, ситуации на Донбассе…

Тимошенко даст большое интервью
Черняк ликует: задержан экс-смотрящий времен Януковича Анисимов

Черняк ликует: задержан экс-смотрящий времен Януковича Анисимов

Полиция задержала запорожского бизнесмена – «экс-смотрящего» за регионом
У Меркель обвинили Путина в гибридных атаках на ЕС

У Меркель обвинили Путина в гибридных атаках на ЕС

Министр обороны Германии считает, что Россия совершает нападения и в Украине, и в Латвии, и в Германии
В Украине изменят суммы выплат пенсий: цифры

В Украине изменят суммы выплат пенсий: цифры

Пенсионный фонд доступно объяснил, что будет с пенсиями в 2020 году
Специалисты рассказали о новой схеме мошенничества с банковскими карточками

Специалисты рассказали о новой схеме мошенничества с банковскими карточками

Эксперты советуют ни в коем случае не брать оставленные карточки в банкоматах в руки
Читай также
Последние новости

В «Слуге народа» назвали дату запуска страховой медицины…

У Путина отреагировали на провал плана «12 шагов…

В Украине закодируют популярные телеканалы: список

Патрульные могут изъять водительские права из приложения «Дія»

Элтон Джон расплакался во время концерта из-за болезни:…

В Днепре водитель устроил гонки с полицией и…

Опубликован список самых «вредоносных» приложений на Android

В Китае запустили производство первого лекарства от коронавируса…

Кто и как сдал Дебальцево. Свидетельствую

У Путина назвали условие для встречи в «нормандском…

Украинцы больше отдохнут в марте: календарь выходных

В сеть слили «голый» компромат на замглавы фракции…

Автобус с фанатами «Барселоны» упал в пропасть: видео

Арахамия «помирил» Зеленского и Гончарука

Скелет неизвестного существа выбросило штормом на пляж