САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 22 марта. /ТАСС/. Ученые ИТМО создали оптический переключатель (коммутационный прибор, необходимый для перенаправления сигнала света в оптоволоконных каналах), сообщили в среду ТАСС в пресс-службе вуза.
"Ученые ИТМО разработали сверхкомпактный оптический переключатель на основе экситонов - особенных состояний электронов в полупроводниках. Он в 100 раз меньше аналогов, и его состоянием можно управлять с помощью света. Разработка ученых ИТМО открывает возможности для создания сверхбыстрых устройств нового поколения - квантовых компьютеров, коммутаторов, чипов. С их помощью можно будет оперативно и надежно обрабатывать и передавать информацию", - говорится в сообщении.
В основе устройств обработки информации - компьютеров, контроллеров или коммутаторов лежат элементы, которые выполняют логические операции. Чтобы быстро управлять ими без потери качества данных и снижать энергопотребление приборов, в последние годы стремятся использовать свет вместо подходов "традиционной" электроники. Но так как размеры оптически переключаемых элементов сравнимы с длиной волны света, это мешает интеграции их с другими электронными устройствами на чипе.
Ученые ИТМО вместе с коллегами из Пхоханского университета науки и технологий Южной Кореи обошли это ограничение и разработали оптический переключатель, который состоит из двух наложенных друг на друга атомарно тонких слоев полупроводников, помещенных в нанорезонатор из золотых частиц.
"В конструкции мы использовали новые двумерные полупроводниковые гетероструктуры в комбинации с плазмонным резонатором - раньше так никто не делал, но именно это позволило нам уменьшить в 100 раз размер переключателя", - рассказал автор исследования, ведущий научный сотрудник Нового физтеха ИТМО Василий Кравцов, слова которого привели в пресс-службе.
Как отметили в пресс-службе, для масштабирования разработки ученым нужно научиться создавать двумерные гетероструктуры размерами более 100 микрон для проведения экспериментов, что будет следующим шагом в исследовании. Также авторы планируют оптимизировать дизайн нанорезонатора и использовать фемтосекундные лазеры, чтобы ускорить переключение между состояниями системы. Исследование поддержано программой Минобрнауки России "Приоритет 2030".