Ученые исследуют перспективные технологии создания компьютеров следующего поколения, основанных на работе с фотонами вместо привычного электрического тока. Оптические вычислительные системы, использующие свет для передачи и обработки данных, в будущем смогут превзойти современные электронные устройства по производительности и скорости вычислений, пишет ScienceDaily.
Технология оптических вычислений находится на начальной стадии развития. Одна из важнейших задач — контроль над мельчайшими световыми сигналами, движущимися внутри микросхемы. Цель состоит в том, чтобы направлять и перераспределять сигналы таким образом, чтобы минимизировать потерю энергии. Для поддержания высокого уровня мощности сигналов необходим материал, который предотвращает проникновение посторонних световых волн с любых направлений.
Группа ученых из Нью-Йоркского университета разработала инновационные материалы под названием «гироморфы». Они могут подавлять поступающие извне световые лучи эффективнее, чем любая известная на сегодняшний день конструкция. «Гироморфы отличаются от традиционных структур, поскольку их уникальный состав позволяет создавать материалы с лучшей изотропной шириной запрещенной зоны, чем это возможно при использовании существующих методов», — подчеркивает доктор Стефано Мартиниани, старший исследователь проекта.
Традиционно для формирования изотропных запрещенных областей используются квазикристаллы. Эти материалы открывают большие перспективы, но обладают серьезным минусом: они способны полностью блокировать свет только в ограниченном диапазоне направлений. Если же пытаться устранить свет равномерно со всех сторон, полного экранирования достичь невозможно — свет лишь слегка затухает. Гироморфы имеют особую структуру «коррелированного беспорядка», промежуточную между строгим порядком и абсолютным хаосом. Эта уникальная комбинация свойств позволяет эффективно блокировать свет.
«Гироморфы не обладают строгой регулярной структурой, как кристаллы, что придает им свойства “жидкости”, но при этом, если взглянуть на них издалека, проявляются регулярные узоры. Благодаря этому необычному сочетанию свойств формируются специальные запретные зоны, сквозь которые световые волны не могут проникнуть ни с одного направления», — заключает эксперт.
Тем временем российские физики разработали уникальные золотые пленки для электроники.
