Nel loro lavoro hanno lavorato ricercatori delle università di Rochester e Friedrich-Alexander di Erlangen-Norimberga
Nell'esperimento degli scienziati, i segnali di input del logicoi gate rappresentano la forma o la fase di due impulsi laser sincronizzati, ciascuno dei quali è selezionato solo per generare un'esplosione di portatori di carica reali o virtuali. A seconda delle fasi laser utilizzate, questi due contributi di corrente possono sommarsi o annullarsi. A un segnale elettrico puro possono essere assegnate informazioni logiche di 0 o 1, risultando in un elemento logico ultraveloce.
La cosa sorprendente di questa porta logica è cheè che le operazioni non vengono eseguite in gigahertz come nei computer convenzionali, ma in petahertz, che è un milione di volte più veloce. Ciò è dovuto al fatto che vengono utilizzati impulsi laser molto brevi, che si verificano in un milionesimo di miliardesimo di secondo.
Ignacio Franco, coautore dello studio presso l'Università di Rochester
I ricercatori spiegano che il laser pulsapuò produrre elettricità molto più velocemente di qualsiasi metodo tradizionale e farlo senza tensione applicata. Ad esempio, quando si illuminano minuscoli fili a base di grafene che collegano due metalli d'oro, un impulso laser ultracorto guida o "eccita" gli elettroni e li dirige in una certa direzione, generando così una corrente elettrica pura.
Gli scienziati hanno scoperto che nei compostioro-grafene-oro può generare due tipi di particelle cariche: "reali" e "virtuali". Gli autori del lavoro fanno riferimento al primo tipo di elettroni che rimangono in movimento diretto anche dopo lo spegnimento dell'impulso laser, e al secondo tipo, quelli che si muovono solo durante l'illuminazione.
I ricercatori hanno imparato a controllare i flussi generati di particelle reali e virtuali modificando la forma dell'impulso laser. È stata questa tecnologia che ha permesso di creare un modulo logico.
"Probabilmente passerà molto tempo primadi quanto questa tecnica possa essere utilizzata in un chip di computer, ma almeno ora sappiamo che l'elettronica a onde luminose è praticamente possibile ", afferma Tobias Bulaki, coautore dello studio della Friedrich-Alexander University.
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