Исследование лазерных импульсов может привести к изобретению сверхбыстрых компьютеров

Компьютеры, которые работают в 100000 раз быстрее, чем нынешние из них, могут изменить жизнь, какой мы ее знаем. Они могли бы помочь обнаружить отдаленные планеты быстрее или диагностировать болезни, намного раньше. Команда исследователей, в том числе инженеров из Университета Мичигана, считают, что они нашли способ для достижения этой цели с помощью чрезвычайно коротких лазерных импульсов. Исследователи предложили метод для управления «фемтосекундных» (одна квадриллионная секунда) импульсов света, которые могут двигать электроны быстро и эффективно. Ученые говорят, что это шаг к «Световолновой электронике» и в конечном счете, квантовым вычислениям.

В настоящее время в компьютерах, некоторые из электронов, проходящих через полупроводники сталкиваются друг с другом и высвобождают энергию в виде тепла. Это не очень эффективные вычисления. Исследователи использовали кристаллы, называемые галлий селенида как полупроводники и воздействовали короткими лазерными импульсами на них. Эти импульсы двигали электроны от более высокого энергетического уровня к следующему. Когда электроны движутся назад от более высоких уровней энергии, они излучают даже более короткие импульсы.

Эти чрезвычайно короткие импульсы могут быть использованы для быстрого чтения и записи информации, но чтобы быть в состоянии сделать это, вы должны быть в состоянии контролировать импульсы. Ученые обнаружили, что изменение ориентации кристаллов позволило им контролировать, как двигаются электроны. «Из-за достаточно быстрых фемтосекундных импульсов, возможно перехватить электрон между вводом в возбужденное состояние и выходом из этого состояния, они потенциально могут быть использованы для квантовых вычислений с использованием электронов в возбужденных состояниях как кубитов.»

В то время как много работы должно быть сделано прежде, чем мы увидим, метод, используемый в реальной рабочей модели или квантовый компьютер, это большой шаг на пути к достижению этой цели. Руперт Хабер, ведущих исследователь и профессор физики в университете Регенсбурга, сказал:

«За последние несколько лет мы и другие группы обнаружили, что колеблющийся электрическое поле сверх коротких лазерных импульсов может фактически двигать электроны назад и вперед в твердых телах. Этот принцип можно использовать для построения будущих компьютеров, работать на беспрецедентно высоких тактовых частотах — от 10 до ста тысяч раз быстрее, чем сегодняшняя электроника.»

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>