光電気論理ゲートは100万ギガヘルツの周波数で動作します

エアランゲン・ニュルンベルクのロチェスター大学とフリードリヒ・アレクサンダー大学の研究者らは、その研究において、

グラフェン内に実際および仮想の電荷キャリアのバーストを生成する同期レーザー パルスを使用しました。

科学者の実験では、論理の入力信号ゲートは、2つの同期されたレーザーパルスの形状または位相を表します。各パルスは、実電荷キャリアまたは仮想電荷キャリアのバーストを生成するためにのみ選択されます。使用するレーザー位相に応じて、これら2つの現在の寄与は合計または相殺されます。純粋な電気信号には、0または1の論理情報を割り当てることができ、その結果、超高速の論理要素が得られます。

この論理ゲートの驚くべき点は、これは、操作が従来のコンピューターのようにギガヘルツで行われるのではなく、100万倍高速なペタヘルツで行われるということです。これは、100万分の1秒で発生する非常に短いレーザーパルスが使用されているためです。

イグナシオ・フランコ、ロチェスター大学の研究共著者

研究者は、レーザーパルスは従来のどの方法よりもはるかに速く電気を生成でき、電圧を印加せずに生成できます。たとえば、2つの金の金属を接続する小さなグラフェンベースのワイヤーを照射する場合、超短レーザーパルスが電子を駆動または「励起」して特定の方向に向け、純粋な電流を生成します。

科学者は、化合物でそれを発見しました金-グラフェン-金は、「実数」と「仮想」の2種類の荷電粒子を生成できます。研究の著者は、レーザーパルスがオフになった後も方向性のある運動を続ける第1のタイプの電子と、照明中にのみ移動する第2のタイプの電子について言及しています。

研究者は、レーザーパルスの形状を変更することにより、生成された実粒子と仮想粒子の流れを制御することを学びました。ロジックモジュールの作成を可能にしたのはこのテクノロジーでした。

「おそらくそれは非常に長い時間になるでしょうこの手法はコンピューターチップで使用できますが、少なくとも今では、光波エレクトロニクスが実際に可能であることがわかっています」とフリードリッヒアレクサンダー大学の研究の共著者であるトビアスブラキは述べています。

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