تعمل البوابة المنطقية الكهروضوئية بتردد مليون جيجاهيرتز

في عملهم، باحثون من جامعات روتشستر وفريدريش ألكسندر في إرلانجن-نورمبرغ

استخدم نبضات ليزر متزامنة تولد موجة من حاملات الشحن الحقيقية والافتراضية في الجرافين.

في تجربة العلماء ، تم إدخال إشارات منطقيةتمثل البوابات شكل أو طور نبضتين ليزر متزامنين ، يتم تحديد كل منهما فقط لتوليد دفقة من حاملات الشحنة الحقيقية أو الافتراضية. اعتمادًا على مراحل الليزر المستخدمة ، يمكن أن تضيف هاتان المساهمتان الحاليتان أو تلغيان. يمكن تخصيص معلومات منطقية للإشارة الكهربائية الخالصة بقيمة 0 أو 1 ، مما ينتج عنه عنصر منطقي فائق السرعة.

المدهش في هذه البوابة المنطقية هو ذلكهو أن العمليات لا تتم بالجيجاهيرتز كما هو الحال في أجهزة الكمبيوتر التقليدية ، ولكن في بيتاهيرتز ، وهو أسرع مليون مرة. هذا يرجع إلى حقيقة أنه يتم استخدام نبضات ليزر قصيرة جدًا ، والتي تحدث في جزء من المليون من المليار من الثانية.

إجناسيو فرانكو ، مؤلف مشارك في الدراسة بجامعة روتشستر

يشرح الباحثون أن نبضات الليزريمكن أن تنتج الكهرباء بشكل أسرع بكثير من أي طريقة تقليدية ، والقيام بذلك دون استخدام الجهد الكهربي. على سبيل المثال ، عند إضاءة الأسلاك الدقيقة القائمة على الجرافين والتي تربط بين معدنين من الذهب ، فإن نبضة ليزر فائقة القصر تحرك أو "تثير" الإلكترونات وتوجهها في اتجاه معين ، وبالتالي يولد تيارًا كهربائيًا نقيًا.

لقد وجد العلماء ذلك في المركباتيمكن أن يولد الذهب والجرافين والذهب نوعين من الجسيمات المشحونة: "حقيقي" و "افتراضي". يشير مؤلفو العمل إلى النوع الأول من الإلكترونات التي تظل في حركة موجهة حتى بعد إيقاف نبضة الليزر ، وإلى النوع الثاني ، تلك التي تتحرك أثناء الإضاءة فقط.

لقد تعلم الباحثون التحكم في التدفقات المتولدة للجسيمات الحقيقية والافتراضية عن طريق تغيير شكل نبضة الليزر. كانت هذه التكنولوجيا هي التي جعلت من الممكن إنشاء وحدة منطقية.

"ربما سيمر وقت طويل جدا من قبليقول توبياس بولاكي ، المؤلف المشارك للدراسة من جامعة فريدريش ألكساندر ، إن هذه التقنية يمكن استخدامها في شريحة كمبيوتر ، لكننا نعلم الآن على الأقل أن إلكترونيات الموجة الضوئية ممكنة عمليًا.

قراءة المزيد

انظر إلى الطائرة بدون طيار "الصامتة" مع جيل جديد من الدفع الأيوني

قام ذكور ثلاثية الفصوص القديمة بربط الإناث أثناء التزاوج

لدى روسيا والولايات المتحدة طائرات Doomsday: كيف وأين ستطير في حالة نهاية العالم