Kategóriák Fizika

Félig fény, félig anyagi részecske forradalmasíthatja a számítástechnikát

A tudósok felfedeztek egy új részecskét, ami a fotonikus áramkörök forradalmát hozhatja el, melyek a maiaknál sokkal gyorsabb, fény alapon működő számítógépeket eredményeznek.

A mostani számítástechnika elektronikai alapú; az információ kódolására és szállítására elektronokat használnak.

Mivel ennek a technológiának alapvető fizikai korlátai vannak, mint például a melegedésből adódó energiaveszteség, ezért az elektronok fotonokra történő cseréje idővel elkerülhetetlen lesz. Ezek a fény alapú számítógépek elméletben lényegesen gyorsabbak és hatékonyabbak mint az elektromos társaik.

Az Exeter Egyetem fizikusai most egy fontos lépést tettek a technológia megvalósítása felé; felfedeztek egy félig fény félig anyagi részecskét, ami a grafén lenyűgöző jellemzőinek egy részével is rendelkezik.

A felfedezés megnyithatja a kaput az alternatív részecskék számára – tömegtelen Dirac polariton – a fotonikus áramkörök fejlesztése terén.

A Dirac polariton egy méhsejt alakú metastruktúrán jelenik meg – ami a fény hullámhosszánál lényegesen kisebb nanoméretű ultravékony struktúrájú anyag. A Dirac polaritonok egyik különleges jellemzője, hogy a tömeg nélküli relativisztikus részecskéket utánozzák, aminek köszönhetően nagyon hatékonyan tudnak utazni – emiatt az ember által ismert egyik legjobb vezető a szintén Dirac anyag által alkotott grafén.

Azonban a lenyűgöző tulajdonságaik ellenére, a technológia terjedésében többek között a nehéz irányíthatóságuk jelent problémát. Például a grafén esetében lehetetlen az elektromos potenciál felhasználásával ki/be kapcsolni az elektromos áramot, ami miatt lényegesen nehezebb a grafén elektronikus eszközökben történő integrálása.

Most erre a problémára adhat megoldást az Exeter fizikusainak új felfedezése. Mivel a grafénnál, ahhoz, hogy változtassanak az anyag tulajdonságán, magán a felépítésén is változtatni kell – aminek a megfelelő irányítása igen nehéz feladatnak bizonyult – addig az anyag felületén képzett Dirac polaritonok egy egyedi lehetőséget nyújthatnak, mivel a kettős természetük fényhez hasonló jellemzői lényegesen könnyeben befolyásolhatóak.

A kutatók eredményei szerint, ha a grafén méhsejt szerű metastruktúráját két tükör közé helyezik, akkor a tükrök távolságának változtatásával megváltoztathatóak a Dirac polaritonok alapvető tulajdonságai, ami egy könnyen irányítható és visszaállítható módszert eredményez.

A módszerrel a kutatók annyira le tudták lassítani a Dirac polaritonokat, hogy azok szinte teljesen megálltak és a belső struktúrájukat is olyan mértékben módosítottak, ami a grafénnel önmagával lehetetlen lenne.

Forrás: nature.com

Megosztás
arsratio

Legutóbbi tartalom

Egy új, széles körű tanulmány szerint is erős kapcsolat van a potens kannabisz és a mentális egészség között

Egy új felmérés szerint a nagy potenciájú kannabisz használata - elsősorban a mindennapos fogyasztás - komoly kockázatot jelenthet különböző pszichés…

2019-03-24 11:08 de.

DNS-ből építettek egyszerű számítógépet

A Kaliforniai és a Maynooth Egyetemek informatikusai a Kalifornia Technológiai Intézet kutatóival közösen létrehoztak egy olyan DNS molekulát, ami képes…

2019-03-24 11:00 de.

A szebb környezet boldogabbá teszi az embereket

Az első, e témában végzett, igazán széles körű felmérés szerint az emberek boldogabbak szebb környezetben. Az eredményekből továbbá az is…

2019-03-23 8:59 du.

A legkisebb medvefajnak is nagyon kifinomult az arcmimikája

A világ legkisebb medvéi képesek tökéletesen leutánozni más medvék arckifejezéseit, ami megkérdőjelezi a főemlősök fölényét a kommunikáció e kifinomult válfajában.…

2019-03-23 8:50 du.

A tengervizet is hidrogénné bontja egy új technológia

A San Franciscói öbölben a Stanford Egyetem kutatóinak sikerült saját fejlesztésű berendezésükkel hidrogén üzemanyaggá alakítani a tengervizet napfény és egy…

2019-03-21 9:24 du.

Fénnyel lebegtettek tárgyakat

A Caltech mérnökei képesek voltak pusztán fény segítségével lebegtetni és meghajtani az általuk fejlesztett, nanoméretű mintázattal rendelkező tárgyakat. A kutatás hatalmas…

2019-03-21 8:34 du.

Ez a weboldal cookie-kat használ.