Появилось первое наноразмерное устройство, которое использует свойства фотонов и электронов одновременно. Оно разработано учеными из Оксфордского университета и поможет ускорить вычисления в несколько десятков раз.

Вычисления со скоростью света были заманчивой, но труднодостижимой целью для исследователей, но теперь ученые уверены, что приблизились к ней. Использование света для кодирования и передачи информации позволяет этим процессам происходить при предельной возможной скорости. Ученые уже показывали как можно использовать свет для определенных процессов, но компактного устройства для взаимодействия с электронной архитектурой традиционных компьютеров до сих пор не существовало.

Несовместимость электрических и световых вычислений обусловлена различными объемами взаимодействия, в которых работают электроны и фотоны. Электронные чипы должны быть небольшими для эффективной работы, в то время как оптические чипы должны быть большими, так как длина волны света больше, чем длина волны электронов.

Для решения этой проблемы ученые создали конструкцию, которая позволила им сжимать свет в наноразмерный объем через так называемый поверхностно-плазменный поляритон. Резкое уменьшение размеров в сочетании со значительным увеличением плотности энергии позволило им преодолеть несовместимость фотонов и электронов для хранения данных и вычислений.

Они показали, что при передаче электрических или оптических сигналов состояние фото- и электрочувствительного материала трансформируется между двумя различными состояниями молекулярного порядка. Кроме того, состояние этого фазового материала считывалось либо светом, либо электроникой.