Zinātnieki ir atklājuši jaunas daļiņas, kas varētu būt nākotnes tehnoloģiskās revolūcijas pamatā, kuras pamatā ir fotoniskās shēmas, un kas ļautu attīstīt īpaši ātras aprēķināšanas metodes, kuru pamatā ir gaisma. Mūsdienās skaitļošana ir balstīta uz elektroniku, kur elektronus izmanto informācijas kodēšanai un pārnēsāšanai. Dažu būtisku ierobežojumu dēļ, piemēram, enerģijas zudumi pretestības sildīšanas laikā, ir paredzams, ka fotoni nomainīs elektronus un būs futūristiski datori, kuru pamatā ir gaisma un kas būs daudz ātrāki un efektīvāki nekā elektroniskie.
Ekseteras universitātes fiziķi ir spēruši svarīgu soli šī mērķa sasniegšanai, atklājot jaunas daļiņas, kas ir daļēji gaišas, pus matērijas un kuras no grafēna manto vairākas ievērojamas īpašības.
Kas aizstās elektroniku?
Zinātnieku atklājums paver iespējas attīstīties fotoniskajām shēmām, kurās elektronu vietā informācijas pārraidei tiek izmantotas alternatīvas daļiņas, kas pazīstamas kā bezspēcīgi Diraka polaritoni.
Diraka polaritonu izcelsme ir šūnveida metālu virsmās, kas ir sevišķi plāni materiāli, kas izstrādāti ar nanomēroga konstrukcijām, kas ir daudz mazākas par gaismas viļņa garumu.
Dirac daļiņu unikālā īpašība ir tā, ka tās imitē masīvas relativistiskas daļiņas, ļaujot tām ļoti efektīvi pārvietoties. Šis fakts padara grafēnu par vienu no vadītspējīgākajiem materiāliem, kas cilvēkiem zināmi.
Tomēr, neskatoties uz šādu materiālu neparastajām īpašībām, tos ir ārkārtīgi grūti kontrolēt. Piemēram, grafēnā nav iespējams ieslēgt un izslēgt elektriskās strāvas, izmantojot vienkāršu elektrisko potenciālu, kas ierobežo grafēna potenciālo izmantošanu elektroniskajās ierīcēs. Šo būtisko trūkumu - pielāgošanas trūkumu - Ekseteras universitātes fiziķi ir veiksmīgi novērsuši.
Reklāmas video:
Zinātnieki ir parādījuši, ka, iespiežot šūnveida metasīrumus starp diviem atstarojošajiem spoguļiem un mainot attālumu starp tiem, ir iespējams vienkāršā, kontrolējamā un atgriezeniskā veidā noregulēt Dirac polaritonu pamatīpašības. Tas tika panākts arī tāpēc, ka Dirac polaritoni ir gaismas un matērijas sastāvdaļu sajaukums. Tieši šī hibrīda daba ļauj noskaņot to pamatīpašības, manipulējot tikai ar gaismas komponentu, ko nevar izdarīt grafēnā.