Немецкие исследователи разработали подход к созданию высокопроизводительных процессоров.
Группа исследователей из Констанцского университета в Германии создала инновационный метод управления электронами, используя ультракороткие лазерные импульсы. Благодаря этому удается останавливать частицы и задавать их движение в фемтосекундном диапазоне (менее чем за 10 -15 секунды). Статья об этом опубликована в журнале Nature.
Для достижения этих результатов физики создали экспериментальную установку, включающую лазер и золотую антенну, образованную двумя пластинами, расположенными на расстоянии 6 нм. В ходе эксперимента исследователи периодически направляли лазерные импульсы на антенну, что приводило к переносу электронов между пластинами. Полученные измерения продемонстрировали, что время запуска и остановки частиц не превышает одной фемтосекунды.
Исследования, проводимые немецкими учеными, играют ключевую роль в разработке высокопроизводительных процессоров для вычислительной техники. Современные полупроводниковые транзисторы способны переключаться в состоянии «включено» и «выключено» примерно за одну пикосекунду (10 -12 секунд), что на три порядка больше, чем у потенциального фемтолазерного процессора. Установленный в 2015 году потолок частоты для полупроводниковых транзисторов составляет 1 терагерц. Новая технология позволит повысить частоту процессоров и вычислительные мощности компьютеров в тысячи раз.
Дорога от прототипа до готовых к продаже устройств, использующих фемтолазерные процессоры, может оказаться весьма продолжительной. Альфред Лейтенсторфер, эксперт в области фотоники и сверхскоростных процессов, один из авторов исследования, называет это «далекой перспективой для электроники». Лейтенсторфер считает, что дальнейшее развитие вычислительной техники связано с созданием оптоэлектронных устройств, функционирующих в режиме одноэлектронного переноса и работающих на оптических частотах.
Ранее ученые из США создали фононный лазер, способный совершить прорыв в области обработки информации, а специалисты из НИТУ «МИСиС» выяснили, как добиться уменьшения толщины полупроводников, используемых в электронике, в десять раз.