Лазеры управляют электронами на фемтосекундном уровне

Результаты исследований немецких учёных открывают дорогу для производства высокоэффективных процессоров.

Схема экспериментального оборудования / © Ludwig, Aguirregabiria, Brida et al., Nature, 2019 / Создатель: Татьяна Соловьёва

Учёные из Констанцского университета создали способ управления электронами, используя сверхскоростные лазерные импульсы. С помощью этого метода можно останавливать и запускать частицы в фемтосекундном масштабе (меньше 10⁻¹⁵ секунд). -15Про данную тему выпущена публикация в журнале. Nature.

Для получения таких результатов физики создали установку с лазером и золотой антенной из двух пластинок, разделенных на 6 нм. С заданным интервалом излучали лазерные импульсы на антенну, вызывая перенос электронов между пластинами. Измерения показали, что время остановки и запуска частиц составило менее одной фемтосекунды.

Исследования немецких учёных критически важны для разработки сверхмощных процессоров для вычислительной техники. -12Новая технология может увеличить скорость работы процессоров в тысячи раз, достигнув частоты на три порядка выше, чем у потенциального фемтолазерного процессора. Потолок частоты для полупроводниковых транзисторов, установлен в 2015 году, составляет 1 терагерц.

Путь от экспериментальной установки до коммерческих приборов с фемтолазерными процессорами может быть очень долгим. «Это отдаленное будущее электроники», — утверждает Альфред Лейтенсторфер, специалист по фотонике и сверхскоростным явлениям, автор исследования. По мнению Лейтенсторфера, дальнейшее развитие вычислительной техники возможно в области создания оптоэлектронных устройств, работающих в режиме одноэлектронного переноса на оптических частотах.

Ранее ученые из США создалиЛазер на базе фононов может революционизировать обработку данных, как утверждают эксперты из Национального исследовательского технологического университета «МИСиС». выяснилиКак создать полупроводники, в десять раз более тонкие, чем сейчас используются в электронной технике?