다른 편광을 가진 빛에 의해 조명될 때 한 단계에서 다른 단계로 전환되는 재료는 초고속 광 컴퓨팅 및 정보 저장을 위한 플랫폼을 형성할 수 있다고 영국 옥스퍼드 대학의 연구원들이 말했습니다. 이 물질은 하이브리드 활성 유전체 나노와이어(hybridized-active-dielectric nanowires)로 알려진 구조의 형태를 취하며 연구자들은 병렬화된 데이터 저장, 통신 및 컴퓨팅을 위한 다중 와이어 시스템의 일부가 될 수 있다고 말합니다.
서로 다른 파장의 빛이 서로 상호 작용하지 않기 때문에 광섬유 케이블은 여러 파장의 빛을 전송하여 데이터 스트림을 병렬로 전달할 수 있습니다. 빛의 다른 편광도 서로 상호 작용하지 않으므로 원칙적으로 각 편광은 독립적인 정보 채널로 유사하게 사용될 수 있습니다. 이것은 더 많은 정보를 저장할 수 있게 하여 정보 밀도를 극적으로 증가시킵니다.
그러나 데이터 전송을 위한 파장 선택 시스템이 일반적이지만 편광 선택 대안은 널리 연구되지 않았다고 연구 책임자는 설명합니다. 이상준. "우리 작업은 편광을 사용하는 프로그래밍 가능한 장치의 첫 번째 프로토타입을 보여주며 정보 처리 밀도를 최대화합니다."라고 그는 말합니다. 물리 세계. 빛이 전자보다 빠르게 이동하고 큰 대역폭에서 기능하기 때문에 포토닉스는 이 점에서 전자 제품보다 큰 이점이 있다고 그는 덧붙입니다. "실제로 우리 장치의 컴퓨팅 밀도는 기존 전자 장치보다 몇 배 더 큽니다."
기능성 나노와이어
새로운 광 컴퓨팅 프로세서는 상변화 물질인 Ge로 만들어진 기능성 나노와이어로 구성됩니다.2Sb2Te5(GST) 및 유전체 역할을 하는 실리콘. 연구진은 각각 15개의 나노와이어를 연결했다. µ길이 m, 너비 180nm, 두 개의 금속 전극. 이 설정을 통해 그들은 638nm 파장 레이저의 광 펄스로 GST를 비추는 동안 GST를 통해 전류를 측정할 수 있었습니다.
이 빛을 비추면 활성 물질의 위상이 높은 저항성(비정질) 상태에서 전도성(결정질) 상태로 가역적으로 전환됩니다. 따라서 연구자들은 들어오는 빛의 편광을 사용하여 활성층에 의한 빛의 흡수를 조정할 수 있습니다.
초박형 나노와이어가 오류 방지 양자 컴퓨팅에 도움이 될 수 있음
"흥미로운 점은 각 나노와이어가 광학 펄스의 특정 편광 방향에 대해 선택적인 스위칭 응답을 보인다는 것입니다."라고 Lee는 말합니다. "이 개념을 사용하여 빛의 다중 편광이 서로 다른 나노와이어와 독립적으로 상호 작용하고 병렬 컴퓨팅을 수행할 수 있도록 다중 나노와이어가 있는 광 컴퓨팅 프로세서를 구현했습니다."
연구원들은 연구에 대해 설명합니다. 과학의 발전, 대규모 포토닉 컴퓨팅 장치를 향한 초기 단계 작업으로. Lee는 "장치 구성을 변경하거나 통합 광자 회로를 사용하여 이러한 기능을 확장하고 싶습니다."라고 밝혔습니다. "우리는 또한 편광 특성을 이용할 수 있는 다른 나노구조를 추가로 조사하고 싶습니다."
