Ученые из МГУ создали устройство для сверхбыстрого скачивания фильмов

ТАСС/Мансур Зайнуллин

Исследователи из МГУ имени М. В. Ломоносова в составе международной группы создали сверхбыстрый фотонный переключатель. Устройство работает на кремниевых наноструктурах и может стать основой компьютеров будущего, позволяющей передавать данные с огромной скоростью, сообщили в пресс-службе Московского государственного университета.

Эта разработка позволит перевести передачу данных на принципиально другой канал. Сейчас все данные передаются при помощи электронных сигналов, а новый переключатель позволит отправлять файлы и скачивать фильмы при помощи света. На самом деле такой способ передачи является более эффективным, поскольку кванты света не взаимодействуют друг с другом и средой, в которой распространяются, что обеспечивает лучшую скорость передачи данных.

Ранее использовать фотонные устройства для создания компьютеров было проблематично, поскольку оптические транзисторы гораздо крупнее электронных, что неизбежно ведет к увеличению размеров и веса фотонных устройств. Структуры же, способные в этом смысле конкурировать с электроникой, такие, как плазмонные наночастицы, отличались низкой эффективностью и большими потерями. Так что ситуация с компактностью для фотонных схем представлялась тупиковой.

Однако три года назад исследователи одновременно из нескольких научных групп наткнулись на важный эффект: в наночастицах кремния были обнаружены свойства, позволяющие им служить приемниками для излучений меньше длины волны. Эффект заинтересовал многих исследователей, однако никто почему-то не подумал о том, что это открытие может лечь в основу компактного и очень быстрого фотонного переключателя.

Наночастицы для эксперимента изготовил аспирант МГУ Александр Шорохов, проходивший стажировку в Австралийском национальном университете. Полученные образцы были направлены в Москву, и исследование продолжилось на физическом факультете МГУ в лаборатории нанооптики и метаматериалов.

Ведущим университетам страны могут выделить 10,5 млрд рублей

"В своих экспериментальных исследованиях мы с моей коллегой Полиной Вабищевич, сотрудницей физического факультета МГУ, использовали большой набор различных нелинейно-оптических методик, связанных со взаимодействием фемтосекундных (сверхкоротких – M24.ru) лазерных импульсов с веществом, – пояснил ученый Максим Щербаков. – Нами использовался фемтосекундный лазерный комплекс, приобретенный по программе развития МГУ."

В итоге исследователи создали диск диаметром в 250 нанометров, способный переключать оптические импульсы за время, исчисляемое фемтосекундами (фемтосекунда представляет собой одну миллионную долю от одной миллиардной доли секунды). В перспективе переключатель позволит создавать устройства передачи и обработки информации на скоростях в десятки и сотни терабит в секунду, то есть за одну секунду можно было бы скачать тысячи художественных фильмов высокого качества.

Американский школьник собрал лазерный меч

Напомним, в конце сентября в Массачусетском технологическом институте была создана камера, которая может снимать движение частиц света.Устройство создает один триллион кадров в секунду, что почти в 42 миллиона раз быстрее, чем кинокамера.

Ученые смогли запечатлить движение отдельного фотона (световой частицы) в бутылке с водой. Для этого экспериментаторы направили на емкость лазерный луч. Благодаря скорости съемки, которую обеспечивает камера в лаборатории им удалось запечатлеть отдельные частицы света их которых он состоял.