56.59
69.4
22 января 2018

Российские физики сделали шаг к созданию оптических компьютеров

Технологии 25.12.2017
Российские физики сделали шаг к созданию оптических компьютеров
Скорость работы компьютеров ограничена физической природой полупроводниковых элементов, лежащих в их основе. Если вместо этого использовать фотонные кристаллы, произойдет настоящий научный и технический прорыв. Отвечать за перенос информации станут фотоны вместо электронов. Беда в том, что никому пока не удавалось изучить структуру таких кристаллов без их разрушения. Шаг к этому сделали российские ученые вместе с зарубежными коллегами, пишет газета «Известия».
По словам сотрудника лаборатории «Сверхпроводящие метаматериалы» НИТУ «МИСиС» Ильи Беседина, россиянам вместе с учеными Германии и Нидерландов удалось впервые изучить внутреннюю структуру объемных фотонных кристаллов, применив недавно разработанную методику. Вещество подвергли воздействию рентгеновского излучения, источником которого послужил синхротрон немецкого центра исследований физики частиц DESY, сообщило издание.
Чтобы понять разницу в качестве обычного источника рентгеновских лучей и синхротрона, можно сравнить костер и светодиод. Первый светит в большом диапазоне частот и куда попало, второй — на строго определенной частоте и в заданном направлении — Илья Беседин.
Это позволило ученым «увидеть насквозь» структуру объемного фотонного кристалла.
Имея информацию о дефектах структуры, мы можем понять логику, по которой меняется направление движения светового луча. То есть можно попытаться собрать на основе фотонных кристаллов логические схемы. Правда, пока мы не умеем контролировать образование этих дефектов: можем только попытаться уменьшить его на макроуровне — Беседин.
Далее фотонные кристаллы будут просвечивать рентгеновским лазером, что может дать более точную картину внутренней структуры. Правда, при этом возрастает риск ее разрушения, отметил ученый.
При изучении свойств фотонных кристаллов была великая трудность. Во время исследования структура разрушалась. Это как если руками трогать снежинку: представление о весе и форме получите, но снежинка растает. А группа из МИСиС и другие ученые сумели найти метод, который дает информацию о структуре фотонного кристалла без его разрушения — доцент кафедры фундаментальных и прикладных проблем физики микромира МФТИ в Объединенном институте ядерных исследований Алексей Жемчугов
По мнению экспертов, разработчики оптических компьютеров находятся лишь в самом начале пути. Лет через 10 могут появиться первые гибридные системы с полупроводниковыми логическими элементами процессоров и оптическими шинами обмена данных. Полностью оптических компьютеров ждать придется не менее 30 лет.