Подарунок до Різдва: «крюки Рождественского» призвели до оптичного комп'ютера

Останнє досягнення співробітників IBM, можливо, нарешті, відкрило шлях до створення оптичного комп'ютера.


Для створення подібного комп'ютера потрібно «зупинити» світловий сигнал, що довгий час залишалося однією з ключових перешкод на шляху реалізації ідеї. При всіх своїх перевагах перед електричним струмом світло не могло зберігатися в регістрах або чекати, поки звільниться інформаційна шина. Це означало, що оптичний комп'ютер не міг стати етапом еволюції ЕВМ. Нещодавно

журнал Nature опублікував роботу дослідників з IBM (T.J. Watson Research Center, США) з реалізації електричного управління швидкістю світла в мікромініатюрному пристрої на кремнієвій мікросхемі.

Нагадаємо, що групова швидкість світла в деяких середовищах поблизу резонансного поглинання може бути помітно меншою за його швидкість у вакуумі. У старих вітчизняних підручниках фізики згадуються так звані «крюки Рождественского», виявлені ще на початку минулого століття, що дають наочне і запам'ятовується уявлення про це явище.
Призабуті класичні вистави перетворилися на сенсацію, коли в Phys. Rev. Lett. 2001 року була опублікована стаття про «зупинку світла» в парах рубідію. Потрапивши в список кращих робіт з фізики 2001 року, дослідження викликало лавину робіт, в яких світло загальмовувалося або прискорювалося. Однак експерименти з «зупинки світла» залишалися прерогативою оптичних лабораторій, оснащених перебудовуваними лазерами. Мікромініатюризацію, необхідну для практичних застосувань, на цьому шляху уявити було неможливо.

Пристрій для електричного управління світлом, описаний в Nature, являє собою інтерферометр Маха-Цендера. У пристрої пластикові хвилеводи, що розділяють світло по плечах інтерферометра, пов'язані з відрізками фотонних кристалів, які становлять частину шляху світла в кожному розділеному плечі. У свою чергу, фотонні кристали реалізовані як «решето» з отворів у тонкій, 223-нанометровій кремнієвій пластині.
Система отворів утворює трикутну решітку з періодом 437 нм, радіуси отворів становлять чверть періоду хвилі.

Підвівши відповідним чином електричні контакти, автори змогли на свій розсуд нагрівати одне або інше плече інтерферометра і, варіюючи тим самим параметри матеріалу в одному з прапорів, змінювати, в тому числі, і швидкість проходження світла в конкретному плечі інтерферометра. Досягнута зміна швидкості світла легко реєструється інтерферометром щодо зміни інтенсивності минулого через нього світла.
Також у тексті статті згадується ще й «електричне управління» світловою швидкістю.

Експерти вважають малоймовірним, що сучасна електронна обчислювальна техніка дозволить оптичним ЕВМ себе наздогнати, проте новий результат, вважають вони, швидше за все, буде затребуваний - наукові результати, як і рукописи, не горять.


COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND