Переключатель сберегает энергию, не требует охлаждения и может выполнять 1 триллион операций в секунду, что в 100-1000 раз быстрее, чем самые производительные современные коммерческие транзисторы. Для его переключения устройству требуется всего несколько фотонов. Поскольку фотон — мельчайшая существующая в природе частица света, ученые, по сути, подобрались к пределу энергоэффективности, подчеркивается в сообщении Сколковского института науки и технологий.
«На самом деле, в лабораториях Сколтеха мы добились переключения даже одним фотоном при комнатной температуре. Тем не менее предстоит пройти долгий путь от наблюдения эффекта в лаборатории до разработки реальных полностью оптических сопроцессоров», — прокомментировал профессор Павлос Лагудакис, возглавляющий лабораторию гибридной фотоники в Сколтехе.
Переключатель также может работать как связывающий устройства компонент, который передает данные между ними в виде оптических сигналов. Он также может служить усилителем, увеличивая интенсивность входного сигнала до 23 тыс. раз.
Результаты исследования, поддержанного Российским научным фондом, опубликованы в среду в научном журнале Nature.
Авторы исследования подчеркивают важность предложенного принципа оптического однофотонного переключения: он может быть распространен на другие полностью оптические компоненты, которые коллектив разрабатывает последние несколько лет. В их число входят различные логические вентили, каскадный усилитель и кремниевый волновод с малыми потерями для переноса оптических сигналов между транзисторами. Разработка такого рода компонентов планомерно приближает нас к появлению оптических компьютеров, которые будут манипулировать фотонами, а не электронами и за счет этого работать быстрее традиционных вычислителей и расходовать меньше энергии, отмечают в Сколтехе.
Ранее в сентябре лидирующий исследовательский центр по технологиям 5G на базе Сколтеха совместно с компанией Panasonic Россия протестировали работу оборудования для стриминга и видеонаблюдения в частной 5G-сети.
