İngiltere'deki Oxford Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, farklı polarizasyonlara sahip ışıkla aydınlatıldığında bir fazdan diğerine geçen malzemelerin ultra hızlı fotonik hesaplama ve bilgi depolama için bir platform oluşturabileceğini söylüyor. Materyaller, hibritleştirilmiş aktif dielektrik nanoteller olarak bilinen yapılar şeklini alıyor ve araştırmacılar, paralelleştirilmiş veri depolama, iletişim ve hesaplama için çok telli bir sistemin parçası olabileceklerini söylüyorlar.
Farklı ışık dalga boyları birbiriyle etkileşime girmediğinden, fiber optik kablolar ışığı birden fazla dalga boyunda iletebilir ve veri akışlarını paralel olarak taşıyabilir. Işığın farklı polarizasyonları da birbirleriyle etkileşmez, bu nedenle prensipte her polarizasyon benzer şekilde bağımsız bir bilgi kanalı olarak kullanılabilir. Bu, daha fazla bilginin depolanmasına izin verecek ve bilgi yoğunluğunu önemli ölçüde artıracaktır.
Ancak, verileri iletmek için dalga boyu seçici sistemler yaygın olsa da, polarizasyon seçici alternatifler geniş çapta araştırılmamıştır, diyor çalışmanın baş yazarı Haziran Sang Lee. “Çalışmamız, polarizasyon kullanan programlanabilir cihazın ilk prototipini gösteriyor ve bilgi işleme yoğunluğunu en üst düzeye çıkarıyor” diyor. Fizik dünyası. Fotonik, elektronlardan daha hızlı hareket ettiğinden ve geniş bant genişliklerinde işlev gördüğünden, bu açıdan elektroniğe göre çok büyük bir avantaja sahiptir, diye ekliyor. "Gerçekten de, cihazımızın bilgi işlem yoğunluğu, geleneksel elektroniklerinkinden birkaç kat daha büyüktür."
Fonksiyonel nanoteller
Yeni fotonik bilgi işlem işlemcisi, faz değiştiren bir malzeme olan Ge'den yapılmış fonksiyonel nanotellerden oluşur.2Sb2Te5(GST) ve bir dielektrik görevi gören silikon. Araştırmacılar, her biri 15 olan nanotelleri birbirine bağladı. µm uzunluğunda ve 180 nm genişliğinde, iki metal elektrot. Bu kurulum, GST'yi 638 nm dalga boyunda bir lazerden gelen ışık darbeleriyle aydınlatırken elektrik akımını ölçmelerine izin verdi.
Bu ışıkla aydınlatıldığında, aktif maddenin fazı, yüksek dirençli (amorf) bir durumdan iletken (kristal) bir duruma tersinir olarak geçer. Bu nedenle araştırmacılar, aktif katman tarafından ışığın emilimini ayarlamak için gelen ışığın polarizasyonunu kullanabilirler.
Ultra ince nanoteller, hataya dayanıklı kuantum hesaplama için bir nimet olabilir
Lee, "İlginç nokta, her nanotelin optik darbelerin belirli bir polarizasyon yönüne seçici bir anahtarlama tepkisi göstermesidir" diyor. "Bu konsepti kullanarak, ışığın çoklu polarizasyonlarının bağımsız olarak farklı nanotellerle etkileşime girebilmesi ve paralel hesaplama yapabilmesi için birden fazla nanotel ile fotonik bilgi işlem işlemcisini uyguladık."
Araştırmacılar, yayınlanan çalışmayı anlatıyor. Bilim Gelişmeler, büyük ölçekli bir fotonik bilgi işlem cihazına yönelik erken aşama çalışması olarak. Lee, "Cihaz konfigürasyonunu değiştirerek veya entegre fotonik devreler kullanarak bu tür işlevselliği büyütmek istiyoruz" diyor. "Ayrıca, polarizasyonun özelliklerinden yararlanabilecek diğer nanoyapıları daha fazla araştırmak istiyoruz."
