Фото: ScienceDaily
Исследователи Технического университета Дании (DTU) разработали миниатюрный нанолазер, который в перспективе может ускорить работу компьютеров, смартфонов и центров обработки данных. При этом технология способна заметно снизить энергопотребление. Результаты работы опубликованы в научном журнале Science Advances.
В будущем на одном микрочипе могут разместиться тысячи таких устройств. Вместо передачи данных по электрическим цепям информация будет перемещаться с помощью фотонов — частиц света. Это позволит перенести оптическую связь непосредственно внутрь чипов.
Сейчас свет широко используется для передачи данных по оптоволоконным линиям, однако внутри компьютеров информация по-прежнему проходит через электронные схемы. Такой способ сопровождается выделением тепла и может ограничивать скорость обмена данными. Нанолазеры способны обеспечить передачу сигналов с небольшими потерями энергии.
Профессор DTU Йеспер Мёрк заявил, что применение нанолазеров в компьютерах потенциально может сократить расход энергии до 50 процентов. По его словам, технология также открывает возможности для создания компактных высокопроизводительных компонентов и сверхчувствительных медицинских сенсоров.
Устройство изготовили в чистой комнате DTU Nanolab. В его основе находится нанополость, которая удерживает и концентрирует свет в крайне малом пространстве. Когда на нанолазер направляют световой луч, фотоны и электроны собираются в одной микроскопической области, благодаря чему прибор работает при комнатной температуре и требует мало энергии.
Следующим этапом ученые считают перевод нанолазера на электрическое питание. Если эту задачу удастся решить, разработка сможет найти применение в вычислительной технике, связи и медицине. Исследователи рассчитывают устранить оставшиеся технические препятствия в течение пяти — десяти лет.