Az optoelektromos logikai kapu egymillió gigahertz frekvencián működik

Munkájukban az Erlangen-Nürnbergi Rochester és Friedrich-Alexander Egyetem kutatói

szinkronizált lézerimpulzusokat használtak, amelyek valódi és virtuális töltéshordozókat generálnak a grafénben.

A tudósok kísérletében a logikai bemeneti jelekA kapuk két szinkronizált lézerimpulzus alakját vagy fázisát képviselik, amelyek mindegyike csak valós vagy virtuális töltéshordozók sorozatának létrehozására van kiválasztva. A használt lézerfázisoktól függően ez a két áram-hozzájárulás összeadódik vagy megszűnhet. Egy tisztán elektromos jelhez 0 vagy 1 logikai információ rendelhető, ami ultragyors logikai elemet eredményez.

Ami elképesztő ebben a logikai kapuban, az azaz, hogy a műveletek nem gigahertzben történnek, mint a hagyományos számítógépeknél, hanem petahertzben, ami milliószor gyorsabb. Ennek oka az a tény, hogy nagyon rövid lézerimpulzusokat használnak, amelyek a másodperc milliomod része alatt jelentkeznek.

Ignacio Franco, a tanulmány társszerzője a Rochesteri Egyetemen

A kutatók elmagyarázzák, hogy a lézerimpulzusoksokkal gyorsabban tud villamos energiát termelni, mint bármely hagyományos módszer, ráadásul feszültség nélkül. Például két arany fémet összekötő apró, grafén alapú vezetékek megvilágításakor egy ultrarövid lézerimpulzus meghajtja vagy „gerjeszti” az elektronokat, és egy bizonyos irányba tereli őket, így tiszta elektromos áramot generál.

A tudósok azt találták a vegyületekbenAz arany-grafén-arany kétféle töltött részecskét képes generálni: "valódi" és "virtuális". A munka szerzői az első típusú elektronokra hivatkoznak, amelyek a lézerimpulzus kikapcsolása után is irányított mozgásban maradnak, a második típusra pedig azokat, amelyek csak megvilágítás közben mozognak.

A kutatók megtanulták irányítani a valós és virtuális részecskék generált áramlását a lézerimpulzus alakjának megváltoztatásával. Ez a technológia tette lehetővé egy logikai modul létrehozását.

„Valószínűleg nagyon sokáig fog tartanimint ez a technika használható számítógépes chipben, de legalább most már tudjuk, hogy a fényhullám-elektronika gyakorlatilag lehetséges” – mondja Tobias Bulaki, a tanulmány társszerzője a Friedrich-Alexander Egyetemről.

Olvass tovább

Nézze meg a "néma" drónt az ionhajtás új generációjával

Az ősi trilobita hímek párzás közben szíjazták a nőstényeket

Oroszország és az Egyesült Államok Doomsday gépekkel rendelkeznek: hogyan és hová repülnek a világ vége esetén