In ihrer Arbeit arbeiten Forscher der Universitäten Rochester und Friedrich-Alexander in Erlangen-Nürnberg
Im Experiment der Wissenschaftler sind die Eingangssignale der logischenGates stellen die Form oder Phase zweier synchronisierter Laserpulse dar, von denen jeder nur ausgewählt wird, um einen Burst realer oder virtueller Ladungsträger zu erzeugen. Je nach verwendeten Laserphasen können sich diese beiden Strombeiträge entweder addieren oder aufheben. Einem rein elektrischen Signal kann die logische Information 0 oder 1 zugeordnet werden, was zu einem ultraschnellen Logikelement führt.
Das Erstaunliche an diesem Logikgatter ist dasDas liegt daran, dass die Operationen nicht wie bei herkömmlichen Computern in Gigahertz durchgeführt werden, sondern in Petahertz, was millionenfach schneller ist. Dies liegt daran, dass sehr kurze Laserpulse verwendet werden, die in einem Millionstel einer Milliardstel Sekunde auftreten.
Ignacio Franco, Co-Autor der Studie an der University of Rochester
Forscher erklären, dass Laserpulsekann viel schneller als jede herkömmliche Methode Strom erzeugen, und zwar ohne angelegte Spannung. Wenn beispielsweise winzige Drähte auf Graphenbasis beleuchtet werden, die zwei Goldmetalle verbinden, treibt oder „regt“ ein ultrakurzer Laserpuls Elektronen an und lenkt sie in eine bestimmte Richtung, wodurch ein reiner elektrischer Strom erzeugt wird.
Wissenschaftler haben das in den Verbindungen herausgefundenGold-Graphen-Gold kann zwei Arten geladener Teilchen erzeugen: "real" und "virtuell". Die Autoren der Arbeit beziehen sich auf die erste Art von Elektronen, die auch nach dem Abschalten des Laserpulses in gerichteter Bewegung bleiben, und auf die zweite Art, solche, die sich nur während der Beleuchtung bewegen.
Forscher haben gelernt, die erzeugten Ströme realer und virtueller Teilchen zu steuern, indem sie die Form des Laserpulses verändern. Diese Technologie hat es ermöglicht, ein Logikmodul zu erstellen.
„Wahrscheinlich wird es noch sehr lange dauernals diese Technik in einem Computerchip verwendet werden kann, aber zumindest wissen wir jetzt, dass Lichtwellenelektronik praktisch möglich ist“, sagt Tobias Bulaki, Mitautor der Studie von der Friedrich-Alexander-Universität.
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