Свет заменит электроны в компьютерах будущего

14.11.2019

Новый тип крошечных оптических транзисторов использует ультратонкий золотой диск для улавливания световых импульсов и их передачи из волновода в волновод, от чипа к чипу. Эти транзисторы, соединенные в массив, могут ускорить компьютеры, используя для передачи данных свет, а не электрический ток.

Микроскопические оптические транзисторы, передающие данные при помощи света, сделают компьютеры и другие гаджеты более эффективными благодаря тому, что световые волны могут передавать информацию быстрее. Частицы света, называемые фотонами, проникают сквозь материалы, не взаимодействуя с окружающей средой, как это делают электроны.

До сих пор светопередача не предлагалась для ускорения компьютеров потому, что оптические транзисторы, передающие световые сигналы, работали слишком медленно и расходовали много электроэнергии.

Теперь разработаны новые оптические транзисторы, способные передавать сигналы менее чем за миллионную долю секунды, расходуя при этом примерно один вольт, что сравнимо с напряжениями в прочей электронике. Компьютеры, оснащенные новой разработкой, использующей для передачи информации свет, а не электричество, позволят, например, автономным автомобилям молниеносно сканировать окружающее пространство или, скажем, считывать информацию с квантовых компьютеров.

Каждый оптический транзистор содержит ультратонкий золотой диск, подвешенный над кремниевой пластиной. При подаче небольшого напряжения диск выгибается в одну или другую сторону как чаша или зонт. Ориентация золотого диска определяет, куда будет перенаправлен свет.

<< Назад: Бактерии найдут взрывчатку 14.11.2019

>> Вперед: Самолет без вредных выбросов 13.11.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Немецкие поезда переведут на энергию от ветра и солнца 13.06.2021 В ФРГ поезда планируют полностью перевести на возобновляемые источники энергии. Вредные выбросы от железнодорожной системы транспорта Германии сведут к минимуму к 2038 году. Основной национальный железнодорожный оператор Германии - концерн Deutsche Bahn (DB) - намерен в ближайшие 17 лет переключить все курсирующие по стране локомотивы на электроэнергию из возобновляемых источников, в том числе от солнца, ветра, биомассы и воды. DB уже заключила контракты на поставку электричества от солнечной электростанции от компании Enerparc в земле Мекленбург на ближайшие 30 лет. В 2021 году траты на "чистую" энергетику составят свыше 60 процентов расходов концерна. Совокупный годовой расход энергии поездами концерна составляет 10 тераватт-часов, что примерно равно энергопотреблению всего Гамбурга, второго по величине города в Германии. Несколько лет назад немецкие экспрессы ICE и поезда IC/EC уже перевели на экологичное электричество, локомотивы на чистом топливе помечены зелеными полосами вместо традиционных красных. Экологизация железной дороги в Германии подкрепляется внедрением поездов, которые ходят на "чистой" энергии водорода. Экспрессы Coradia iLint французской компании Alstom курсируют по немецким землям с 2016 года, суммарная протяженность перевозок по Европе к 2021 году составила 110 тысяч миль (177 тысяч километров). Пока водородные двигатели присутствуют только во вновь выпущенных локомотивах, но производители намерены заняться подобной модернизацией старого подвижного состава.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025