Группа исследователей из Университета Аризоны, Лаборатории реактивного движения Калифорнийского технологического института и Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана совершила прорыв в области электроники, разработав первый в мире фотонный транзистор, способный работать на частотах петагерцевого диапазона. Это решение может увеличить скорость обработки данных в миллион раз по сравнению с современными микрочипами.
Об этом сообщает News IO
Уникальная технология на основе графена
Ключевой инновацией стала способность пропускать электроны через слой графена толщиной в один атом углерода с помощью сверхкоротких световых импульсов, длительность которых меньше даже триллионной доли секунды. В результате экспериментов ученые выяснили, что новый транзистор работает на частотах, которые в тысячу раз превышают показатели самых современных полупроводниковых устройств. Благодаря лазерному излучению электроны получают импульс и генерируют ток, но из-за симметричной структуры графена возникает явление компенсации электрических потоков, что позволяет наблюдать интересные эффекты на наном уровне.
Роль команды и перспективы внедрения
Руководителем проекта выступает профессор физики и оптических наук Мохаммед Хассан из Университета Аризоны, известный своими достижениями в создании самого быстрого в мире электронного микроскопа. Он отмечает, что программное обеспечение развивается значительно быстрее, чем аппаратная часть, особенно в сфере искусственного интеллекта. Ученый подчеркивает потенциал квантовых технологий в преодолении этой дисбаланса.
«Система управляется импульсами света, которые переключаются каждые 638 аттосекунд — одну квинтильонную долю секунды. Этот элемент, являющийся основным в современной электронике, регулирует движение заряженных частиц между двумя точками, выполняя функции переключателя или усилителя».
Благодаря специальному силиконовому покрытию, фототранзистор демонстрирует стабильную работу без необходимости в специфических температурах или давлениях. Хотя на первом этапе использовался мощный лазер, исследователи уже работают над адаптацией технологии для совместимости с распространенным промышленным оборудованием. Это открывает перспективы для внедрения сверхбыстрых транзисторов в будущих компьютерных системах и искусственном интеллекте.