Наноалмаз в роли оптического переключателя

Один-единственный наноалмаз может работать в качестве сверхбыстрого одноэмиттерного оптического переключателя (фотористора) – при комнатной температуре. Так показало исследование, проведенное в американском Институте фотонных наук (ICFO). Транзисторы давно стали важнейшим компонентом современной электроники, радикально увеличив скорость обработки информации. Электронный транзистор – это полупроводниковое устройство, применяемое для усиления и переключения электронных сигналов. Сейчас же физики и инженеры нацелили свои усилия на оптические (оптоэлектронные) транзисторы, которым суждено стать основным «ингредиентом» процесса обработки оптических сигналов. Переход от электронов к фотонов обусловлен не только их высокой скоростью последних, но и более слабым взаимодействием с окружающей средой – что дает высокий уровень интеграции и возможность осуществлять квантовые операции.

Ранее ученые смогли заставить единичные молекулы красителей функционировать в качестве оптических транзисторов – но это реально лишь при сверхнизких температурах. Из-за жестких температурных ограничений такие оптические транзисторы непригодны к использованию в квантовых вычислениях.

Но сотрудники ICFO показали, что наноразмерный алмаз при комнатной температуре является отличным фотористором, переключаемым с помощью света. Наноалмаз с примесью азота ведет себя как искусственный атом – но, благодаря своей инкапсулированности, он сохраняет куда большую стабильность при комнатной температуре.

В положение ВКЛ наноалмаз переводит (возбуждает) зеленый лазер, а быстро и эффективно выключать его ученые придумали с помощью ближнего ИК-излучения. Эта простая конструкция позволила добиться высочайших скоростей переключения – пригодных для сверхбыстрой обработки информации, квантовых вычислений и интегральных оптических схем нового поколения.

http://nauka21vek.ru