Свет вместо электричества: создана первая оптическая микросхема

Исследователи из Пеннсильванского университета продемонстрировали новый тип микросхем, в которых электричество заменено светом.

"Наблюдая за успехом электроники за последнее столетие, я никогда не понимал, почему мы должны ограничиваться электрическим током в создании микросхем", - сказал Нэйдер Энгета, профессор системотехники и электротехники. "Если бы мы перешли на более короткие длины волн электромагнитного спектра, такие как свет, то могли бы сделать вещи более компактными, быстрыми и эффективными".

Ему, совместно со своей командой, удалось воплотить эту мечту в реальность, впервые продемонстрировав оптическую микросхему. Это важный шаг в этой зарождающейся отрасли науки и инженерного искусства, которую Энгета назвал "метатроникой".

"В оптике существуют аналоги отдельных элементов электроники, такие как линзы, волноводы и дифракционные решетки", - сказал Энгета. "Но они не были собраны в единую систему. Размер этих элементов намного превышает длину волны света, что связано с недостаточным уровнем развития техники в прошлом. Для электроники, наоборот, собранные воедино элементы микросхемы намного меньше, чем длина волны в радио или микроволновом диапазоне частот".

Достижения в области нанотехнологий, открывают широкие возможности для сборки оптической микросхемы, размеры отдельных элементов которой измеряются нанометрами.

"Мета" в метатронике относится к метаматериалам - относительно новой области науки, в которой наноструктуры встраиваются в материалы, что открывает невиданные ранее возможности манипулирования волнами. Ученым удалось воспроизвести функции резисторов, индукторов и конденсаторов, трех самых базовых элементов микросхемы, для работы в оптических длинах волн.

"Если у нас будут в наличии оптические аналоги элементов электронной микросхемы, то мы сможем создавать приборы, подобные электронике, но работающие со светом", - сказал Энгета.

Оригинал (на англ. языке): Sciencedaily

• IBM ускоряет обучение ИИ на скорости света при минимальном энергопотреблении
• Учёные впервые визуализировали форму одиночного фотона
• Солнечная система для зарядки электромобилей
• Крупнейший электрический самолёт взлетит в 2025 году
• ДНК-биочернила открывают новые горизонты для 3D-печати кровеносных сосудов
• Исследователи улучшили эффективность и долговечность солнечных элементов
• Тёмная материя: Как камера отслеживает невидимое
• Мягкий, растяжимый электрод имитирует тактильные ощущения с помощью электрических сигналов