Opto-elektrische logische poort werkt met een frequentie van een miljoen gigahertz

In hun werk onderzoekers van de universiteiten van Rochester en Friedrich-Alexander in Erlangen-Neurenberg

gebruikte gesynchroniseerde laserpulsen die een uitbarsting van echte en virtuele ladingsdragers in grafeen genereren.

In het experiment van wetenschappers, de ingangssignalen van de logischepoorten vertegenwoordigen de vorm of fase van twee gesynchroniseerde laserpulsen, die elk alleen worden geselecteerd om een ​​burst van echte of virtuele ladingsdragers te genereren. Afhankelijk van de gebruikte laserfasen, kunnen deze twee huidige bijdragen optellen of opheffen. Aan een puur elektrisch signaal kan logische informatie van 0 of 1 worden toegewezen, wat resulteert in een ultrasnel logisch element.

Het verbazingwekkende aan deze logische poort is dat:het is dat de bewerkingen niet in gigahertz worden gedaan zoals bij conventionele computers, maar in petahertz, wat een miljoen keer sneller is. Dit komt doordat er zeer korte laserpulsen worden gebruikt, die in een miljoenste van een miljardste van een seconde plaatsvinden.

Ignacio Franco, co-auteur van de studie aan de Universiteit van Rochester

Onderzoekers leggen uit dat laserpulsenkan veel sneller elektriciteit produceren dan elke traditionele methode, en dit zonder aangelegde spanning. Bij het verlichten van kleine op grafeen gebaseerde draden die twee gouden metalen verbinden, drijft of "exciteert" een ultrakorte laserpuls elektronen en stuurt deze in een bepaalde richting, waardoor een pure elektrische stroom wordt gegenereerd.

Wetenschappers hebben ontdekt dat in de verbindingengoud-grafeen-goud kan twee soorten geladen deeltjes genereren: "echt" en "virtueel". De auteurs van het werk verwijzen naar het eerste type elektronen dat in gerichte beweging blijft, zelfs nadat de laserpuls is uitgeschakeld, en naar het tweede type, degenen die alleen bewegen tijdens verlichting.

Onderzoekers hebben geleerd de gegenereerde stromen van echte en virtuele deeltjes te beheersen door de vorm van de laserpuls te veranderen. Het was deze technologie die het mogelijk maakte om een ​​logische module te creëren.

"Waarschijnlijk zal het nog heel lang duren voordatdan deze techniek kan worden gebruikt in een computerchip, maar nu weten we tenminste dat lichtgolfelektronica praktisch mogelijk is', zegt Tobias Bulaki, co-auteur van de studie van de Friedrich-Alexander University.

Lees verder

Kijk naar de "stille" drone met een nieuwe generatie ionenaandrijving

Oude trilobietenmannetjes bonden vrouwtjes vast tijdens het paren

Rusland en de Verenigde Staten hebben Doomsday-vliegtuigen: hoe en waar zullen ze vliegen in het geval van het einde van de wereld