Полусвет-полуматерия: новые частицы могут привести к революции в области вычислительной техники

Ученые обнаружили новые частицы, которые могут лечь в основу будущей технологической революции, основанной на фотонных схемах, и привести к развитию сверхбыстрых вычислительных методов на базе света. В настоящее время вычисления базируются на электронике, когда электроны используются для кодирования и переноса информации. Из-за определенных фундаментальных ограничений, таких как потеря энергии в процессе резистивного нагрева, ожидается, что на замену электронам придут фотоны и появятся футуристические компьютеры на основе света, которые будут много быстрее и эффективнее электронных.


Физики из Университета Эксетера предприняли важный шаг в направлении этой цели, обнаружив новые частицы, которые состоят наполовину из света, наполовину из вещества и которые наследуют ряд примечательных свойств графена.

Что придет на смену электронике?

Открытие ученых открывает двери разработкам фотонных схем, задействующих альтернативные частицы, известные как безмассовые поляритоны Дирака, для передачи информации вместо электронов.

Поляритоны Дирака возникают в сотовых метаповерхностях, которые представлены сверхтонкими материалами, спроектированными с наномасштабными структурами, которые намного меньше длины волны свет.

Уникальное свойство частиц Дирака в том, что они имитируют релятивистские частицы без массы, позволяя им путешествовать очень эффективно. Этот факт делает графен одним из самых проводящих материалов, известных человеку.

Однако, несмотря на необычные свойства таких материалов, их крайне тяжело контролировать. К примеру, в графене невозможно включать и отключать электрические токи, используя простой электрический потенциал, что ограничивает потенциальное применение графена в электронных устройствах. Этот фундаментальный недостаток — отсутствие настраиваемости — был успешно преодолен физиками из Университета Эксетера.

Ученые показали, что за счет встраивания сотовых метаповерхностей между двумя отражающими зеркалами и изменения расстояния между ними, можно настроить фундаментальные свойства поляритонов Дирака простым, управляемым и обратимым образом. Добиться этого удалось и потому, что поляритоны Дирака представляют собой смесь компонентов света и материи. Именно этот гибридный характер позволяет настраивать их фундаментальные свойства, манипулируя только световой составляющей, что невозможно сделать в графене.

Ну что, готовы к революции? Расскажите в нашем чате в Телеграме.

Похожие записи

Тим Кук говорит, что Apple работает над продуктами, которые появятся в продаже только через пару лет

Назвав Apple самой инновационной компанией, Fast Company устроилась с генеральным директором Тимом Куком, чтобы рассказать о будущем самой ценной фирмы в мире. По словам исполнительного директора, Apple должна работать с большим сроком выполнения. Она должна исправить соответствующие кремниевые чипы на три-четыре года вперед.

10 современных технологий, которые намного старше, чем вы думаете

Марк Твен как-то сказал: «Нет такой вещи, как новая идея. Это невозможно». Мы просто берем кучу старых идей и помещаем их в своего рода мысленный калейдоскоп. И как и во многом другом, Твен был абсолютно прав. Множество «современных технологий» в реальности лишь обновленные версии старых созданий, отполированные и сбрызнутые свежей краской.

Например…