Наноразмерный ускоритель способен регулировать плазмоны в высокоскоростных потоках данных

Звучит так, словно наномеханический плазмонный фазовый модулятор изготовили марсиане, но это отнюдь не фантастическое устройство.

Разработанный группой правительственных и университетских исследователей, включая физиков из Национального института стандартов и технологий, инновационный прибор использует крошечные волны под названием плазмоны. Это шаг на пути достижения компьютерами скорости обработки информации в сотни раз более быстрой, чем способны современные машины.

Компьютеры сегодня перемещают информацию с помощью электричества, идущего по наномасштабным металлическим проводам. Хотя эти провода недорогие и легкие в миниатюризации, они ограничены в скорости передачи из-за сопротивления металла.

Оптическое волокно для доставки информации использует свет, и происходит это в 10000 раз быстрее, однако такие и другие неметаллические волноводы ограничены физическими законами, которые требуют, чтобы критические измерения были как минимум в половину длины волны света величиной; маленькие, но все еще во много раз больше, чем измерения текущей коммерческой наномасштабной электроники.

Плазмоника комбинирует небольшой размер и технологичность электроники с высокой скоростью оптики. Когда световые волны взаимодействуют с электронами на поверхности металла, могут формироваться мощные поля с измерениями менее длины световой волны — плазмоны. В отличие от света плазмоны способны перемещаться по нанопроводам и промежуткам в металлах.

Исследователи, включая ученых из университета Рутгерса, университета Колорадо и Аргоннской национальной лаборатории, изготовили устройство с помощью коммерческого нанопроизводственного оборудования Национального института стандартов и технологий. Достаточно маленькая, чтобы послужить в существующей и будущей компьютерной архитектуре, эта технология позволит создавать электрически настраиваемые и переключаемые тонкие оптические компоненты.

Результаты опубликованы в издании Nature Photonics.