Ученые впервые записали оптическую информацию в виде звука

Татьяна Новак

Ученые из Сиднейского университета разработали чип, который преобразует информацию, закодированную в световых волнах, в акустические волны, а затем обратно в световые. Эта технология поможет разработать оптические компьютеры, использующие фотоны вместо электронов, сообщает Science Alert. Текст исследования опубликован в журнал Nature Communications.

Как предполагают учёные, оптические компьютеры смогут передавать данные со скоростью света (как минимум в 20 раз быстрее, чем обычные), не выделяя при этом тепла и не потребляя энергии. Уже существуют способы записывать информацию в виде световых волн — фотонов, однако нынешние компьютеры не могут её обработать из-за высокой скорости. Поэтому авторы предлагают в качестве переходного этапа переводить её в звуковые волны — фононы, скорость которых на 5 порядков ниже. «Это прорыв в области обработки оптической информации, поскольку эта концепция удовлетворяет всем требованиям современных и будущих систем оптической связи», — говорит один из авторов исследования Бенджамин Эгглтон.

Световые волны способны беспрепятственно пройти через витки чипа, созданного учёными, за 2-3 наносекунды, но при переводе их в звуковые волны информация может оставаться на чипе до 10 наносекунд — этого достаточно для её обработки.

Схема микрочипа состоит из волноводов для света. Запись сигнала в ней происходит так: фотонная информация поступает на волновод как световой импульс (жёлтый), где взаимодействует с другим импульсом (синий), который ученые назвали записывающим. В результате происходит бриллюэновское рассеяние света, и фотоны преобразуются в фононы — акустические колебания решетки материала. После этого можно происходит обратное преобразование: новый световой импульс (синий), который авторы называют «считывающим», получает доступ к звуковым данным и передает их как фотон света (желтый).

Загрузить еще