Сегодня некоторые компьютеры обладают такой огромной вычислительной мощностью, что невольно задумываешься о сюжете фильма «Термитор 3: Восстание машин». Однако группе европейских ученых стало не хватать скорости современных вычислительных машин, и они решили разогнать их до «скорости света». Для этого физики решили перенести электроны в полупроводниковых схемах в масштабы фемтосекундного диапазона, воздействуя на частицы светом. Такие манипуляции в недалеком будущем позволят создать компьютеры, тактовая частота которых сравнима с колебаниями световой волны, сообщается в пресс-релизе на Phys.org.
Физики изобрели специальную экспериментальную установку со сверхбыстрым лазером, которая способна выдавать 100 миллионов световых импульсов в секунду. Конструкцию «приправили» наноструктурами из золота, подходящими для сверхточных измерений и манипулирования электронами. Благодаря лазеру ученые смогли «переключать» электрический ток со скоростью примерно 600 аттосекунд. Чтобы вы понимали масштабы проведенного эксперимента, 600 аттосекунд – это 600 на 10 в минус 18-й степени секунды. Такой процесс сопоставим с временными масштабами почти половины периода колебаний электрического поля светового импульса.
Современные электронные компоненты, которые основаны на кремниевых полупроводниках, могут «переключаться» в пиросекундах. Телефоны, планшеты и прочие гаджеты работают на частотах около гигагерца, а ряд транзисторов – на частоте почти в терагерц. А вот дальнейшее увеличение скорости, это весьма непростая задача в современных реалиях.
Исходя из проведенного эксперимента, можно понять, что волна света взаимодействует с конденсированной средой внутри полупроводников. В будущем физики планируют с помощью манипулирования электронами исследовать перенос электрона в устройствах больших размеров.
