Фотонные материалы — это те, которые излучают, обнаруживают или манипулируют светом. Эти материалы играют решающую роль в различных секторах, таких как телекоммуникации, обработка и хранение данных, а также солнечные элементы. Из-за их широкого использования существует постоянная потребность в повышении их эффективности. Исследователи из Университета Центральной Флориды (UCF) разрабатывают новые фотонные материалы, которые в один прекрасный день могут обеспечить сверхбыстрые вычисления на основе света. Известные как топологические изоляторы, уникальные материалы подобны вывернутым наизнанку проводам, что означает, что они пропускают ток снаружи, в то время как внутренние части изолированы.
Исследователи полагают, что топологические изоляторы имеют важное значение, поскольку их можно было бы использовать в схемах с большей вычислительной мощностью без выделения тепла. Это устранило бы большую проблему в современных устройствах — перегрев.
Исследователи Калифорнийского университета опубликовали свои выводы в журнале Nature Materials. В исследовании они подробно описали новый подход к созданию материалов, используя цепную конструкцию сотовой решетки.
- Лаборатория НАСА На МКС Разрабатывает Ультрахолодные Пузырьки Для Квантовых Исследований
Исследователи заявили, что новые фотонные материалы, которые они разработали, преодолевают недостатки современных топологических конструкций, предлагая больше возможностей и контроля. Это также сводит к минимуму потери электроэнергии. Они подтвердили свои выводы, используя передовые методы визуализации и численное моделирование.
Группа надеется, что их дизайн приведет к отходу от традиционных методов модуляции, приблизив вычисления на основе света на один шаг к реальности.
“Биморфные топологические изоляторы представляют собой новый сдвиг парадигмы в проектировании фотонных схем, обеспечивая безопасную передачу световых пакетов с минимальными потерями”, — говорится в заявлении постдокторского исследователя UCF и ведущего автора исследования Георгиоса Пириалакоса.
- Найден Новый Способ Измерения Механических Квантовых Систем
Исследователи добавили, что топологические изоляторы могут позволить использовать более быстрые фотонные компьютеры, которые потребляют меньше энергии, а также могут однажды привести к квантовым вычислениям, что позволит вычислять в сотни миллионов раз быстрее, чем современные компьютеры.
- Идеальный Строительный Блок для Квантовых Компьютеров Может Быть Уже Не За Горами
Разработка новых фотонных материалов играет жизненно важную роль в развитии информационных технологий в 21 веке.
