Физики из МГУ создали ключевую часть световых компьютеров будущего

© Фото : Михаил Михайлов, кафедра фотожурналистики и технологий СМИ факультета журналистики МГУЛаборатория нанооптики и метаматериалов физического факультета МГУЛаборатория нанооптики и метаматериалов физического факультета МГУ
Подпишись на ежедневную рассылку РИА Наука

Спасибо за подписку

Пожалуйста, проверьте свой e-mail для подтверждения подписки

МОСКВА, 14 июн – РИА Новости. Российские ученые создали миниатюрный преобразователь света, пригодный для использования в качестве одного из компонентов будущих световых процессоров и запоминающих устройств. Его схема была опубликована в журнале Physical Review B.

Так художник представили себе атом, ведущий себя как волна, а не частица
Российские физики создали нанолазер для светового компьютера будущего
"Нашей основной задачей была разработка новых типов компактных преобразователей частоты оптического излучения. В настоящее время для этого используются объемные кристаллы из специальных материалов. Размер этих кристаллов колеблется от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. Это неприемлемо для их использования в нанофотонике", — объясняет Борис Афиногенов, сотрудник кафедры квантовой электроники МГУ.

Свет и другие типы электромагнитных волн переносят информацию гораздо эффективнее и быстрее, чем электрические сигналы, благодаря чему большая часть современных систем связи основана на оптоволокне и различных лазерных излучателях. Ученые давно пытаются заменить транзисторы и металлические дорожки внутри чипов их световыми аналогами, однако пока это не удается сделать по одной простой причине – движением света очень сложно управлять.

За последние два десятилетия инженеры и экспериментаторы создали массу устройств, позволяющих манипулировать свойствами света, однако фактически все они, в силу физических свойств света, имеют достаточно большие размеры,  и их нельзя уменьшить.

Эти проблемы, как рассказывает Афиногенов, ученые преодолевают, используя различные метаматериалы и наноструктуры, такие как плазмонные резонаторы или фотонные кристаллы. Они преобразуют свет в другие типы колебаний и затем переизлучают его в виде "порций" фотонов с другими свойствами.

Микрофотография расщепителя света, созданного в стенах университета Юты
Ученые: нанорасщепитель света поможет создать сверхбыстрые компьютеры

Подобным образом физики научились управлять движением света, задерживать или концентрировать его, однако до настоящего времени у них не получалось создать миниатюрное устройство, которое бы позволяло произвольным образом преобразовать один тип света в другой, меняя его фазу и другие свойства.

Афиногенов и его команда смогли решить эту проблему, покрыв фотонный кристалл, набор из множества наночастиц, особым образом поглощавших и переизлучавших свет, тонкой пленкой из металла.

Как показали опыты физиков из МГУ, свет, вырабатываемый фотонным кристаллом,  поглощался и усиливался металлом, на поверхности которого возникали особые колебания, так называемые плазмоны Тамма. Они вырабатывали другой тип фотонов, которые, по идее, не должны существовать внутри подобных кристаллов. Подобная накачка "неправильным" светом приводила к тому, что внутри них начинали формироваться своеобразные "гребенки" из световых волн, чья длина была в два, три и более раз короче, чем у "запрещенных" фотонов.

Так художник представил себе луч света, закрученный в ленту Мебиуса
Физики заявляют, что луч света можно полностью остановить

Усиливая один из подобных "зубьев" этой световой расчески, можно преобразовать свет, попадающий в такой кристалл, в импульсы излучения с "нужной" длиной волны, поляризацией и прочими свойствами. Что самое важное, всю эту конструкцию, как отмечают ученые, можно уместить в куб размерами в несколько сот нанометров.

Подобные наноустройства, по словам физиков, можно применять не только в качестве компонентов световых компьютеров, но и в качестве сверхчувствительных датчиков, реагирующих на появление определенных наночастиц, молекул и прочих микроскопических объектов.

РИА Наука
Чемпионат мира по футболу 2018
Матч окончен
1
Колумбия
2
Япония
Матч окончен
1
Польша
2
Сенегал
Матч окончен
3
Россия
1
Египет
20 июня 18:00
-
Уругвай
-
Саудовская Аравия
Чемпионат мира по футболу 2018
Матч окончен
1
Колумбия
2
Япония
Матч окончен
1
Польша
2
Сенегал
Матч окончен
3
Россия
1
Египет
20 июня 18:00
-
Уругвай
-
Саудовская Аравия
Наверх
Авторизация
He правильное имя пользователя или пароль
Войти через социальные сети
Регистрация
E-mail
Пароль
Подтверждение пароля
Введите код с картинки
He правильное имя пользователя или пароль
* Все поля обязательны к заполнению
Восстановление пароля
E-mail
Инструкции для восстановления пароля высланы на
Смена региона
Идет загрузка...
Произошла ошибка... Повторить
правила комментирования материалов

Регистрация пользователя в сервисе РИА Клуб на сайте Ria.Ru и авторизация на других сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» при помощи аккаунта или аккаунтов пользователя в социальных сетях обозначает согласие с данными правилами.

Пользователь обязуется своими действиями не нарушать действующее законодательство Российской Федерации.

Пользователь обязуется высказываться уважительно по отношению к другим участникам дискуссии, читателям и лицам, фигурирующим в материалах.

Публикуются комментарии только на тех языках, на которых представлено основное содержание материала, под которым пользователь размещает комментарий.

На сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» может осуществляться редактирование комментариев, в том числе и предварительное. Это означает, что модератор проверяет соответствие комментариев данным правилам после того, как комментарий был опубликован автором и стал доступен другим пользователям, а также до того, как комментарий стал доступен другим пользователям.

Комментарий пользователя будет удален, если он:

  • не соответствует тематике страницы;
  • пропагандирует ненависть, дискриминацию по расовому, этническому, половому, религиозному, социальному признакам, ущемляет права меньшинств;
  • нарушает права несовершеннолетних, причиняет им вред в любой форме;
  • содержит идеи экстремистского и террористического характера, призывает к насильственному изменению конституционного строя Российской Федерации;
  • содержит оскорбления, угрозы в адрес других пользователей, конкретных лиц или организаций, порочит честь и достоинство или подрывает их деловую репутацию;
  • содержит оскорбления или сообщения, выражающие неуважение в адрес МИА «Россия сегодня» или сотрудников агентства;
  • нарушает неприкосновенность частной жизни, распространяет персональные данные третьих лиц без их согласия, раскрывает тайну переписки;
  • содержит ссылки на сцены насилия, жестокого обращения с животными;
  • содержит информацию о способах суицида, подстрекает к самоубийству;
  • преследует коммерческие цели, содержит ненадлежащую рекламу, незаконную политическую рекламу или ссылки на другие сетевые ресурсы, содержащие такую информацию;
  • имеет непристойное содержание, содержит нецензурную лексику и её производные, а также намёки на употребление лексических единиц, подпадающих под это определение;
  • содержит спам, рекламирует распространение спама, сервисы массовой рассылки сообщений и ресурсы для заработка в интернете;
  • рекламирует употребление наркотических/психотропных препаратов, содержит информацию об их изготовлении и употреблении;
  • содержит ссылки на вирусы и вредоносное программное обеспечение;
  • является частью акции, при которой поступает большое количество комментариев с идентичным или схожим содержанием («флешмоб»);
  • автор злоупотребляет написанием большого количества малосодержательных сообщений, или смысл текста трудно либо невозможно уловить («флуд»);
  • автор нарушает сетевой этикет, проявляя формы агрессивного, издевательского и оскорбительного поведения («троллинг»);
  • автор проявляет неуважение к русскому языку, текст написан по-русски с использованием латиницы, целиком или преимущественно набран заглавными буквами или не разбит на предложения.

Пожалуйста, пишите грамотно — комментарии, в которых проявляется пренебрежение правилами и нормами русского языка, могут блокироваться вне зависимости от содержания.

Администрация имеет право без предупреждения заблокировать пользователю доступ к странице в случае систематического нарушения или однократного грубого нарушения участником правил комментирования.

Пользователь может инициировать восстановление своего доступа, написав письмо на адрес электронной почты moderator@rian.ru

В письме должны быть указаны:

  • Тема – восстановление доступа
  • Логин пользователя
  • Объяснения причин действий, которые были нарушением вышеперечисленных правил и повлекли за собой блокировку.

Если модераторы сочтут возможным восстановление доступа, то это будет сделано.

В случае повторного нарушения правил и повторной блокировки доступ пользователю не может быть восстановлен, блокировка в таком случае является полной.

Чтобы связаться с командой модераторов, используйте адрес электронной почты moderator@rian.ru или воспользуйтесь формой обратной связи.

Заявка на размещение пресс-релиза
Компания
Контактное лицо
Контактный телефон или E-mail
Комментарий
Введите код с картинки
Все поля обязательны к заполнению. Услуга предоставляется на коммерческой основе.
Заявка успешно отправлена