Учёные из Байройтского и Мельбурнского университетов совместно разработали оптически переключаемые фотонные блоки, которые позволяют осуществлять точную адресацию отдельных блоков и надёжно хранить и считывать двоичную информацию оптически.

Результаты их работы опубликованы в журнале Advanced Optical Materials.

Электронные устройства на основе микрочипов, такие как интегральные схемы, являются одними из наиболее значительных изобретений прошлого века и влияют на повседневную жизнь. Они являются основой компьютеров и современных телекоммуникаций.

Три буквы U,B,T были последовательно написаны и прочитаны в одной и той же позиции. Источник: Bayreuth University

Базовые схемы представляют собой сложную сетевую систему логических вентилей, которые генерируют двоичные входные и выходные сигналы, контролируемые электронами в качестве носителей сигнала. Однако давно существует намерение разработать логические вентили, в которых передача сигнала происходит с использованием фотонов вместо электронов.

В рамках международного сотрудничества учёные из Байройта и Австралии сделали первый шаг в этом направлении. Команда исследователей под руководством профессора, доктора Юргена Кёлера и доктора Мукундан Телакката из Байройтского университета, а также профессора Пола Малвани из Мельбурнского университета, совместно продемонстрировали основы исключительно оптической обработки информации.

Им удалось выполнить сотни оптических циклов чтения, записи и стирания на сетке микроструктурированных полимерных сфер, в которой буквы алфавита были последовательно записаны на одном и том же месте микроструктурированного массива.

Свет предлагает больше возможностей для мультиплексирования, чем электроны. «В случае со светом можно использовать не только силу сигнала (количество фотонов), но и длину волны (цвет или частоту) или поляризацию (направление колебаний) для различения сигналов», — объясняет доктор Юрген Кёлер.

В будущем эта работа может стать основой для новых фотонных логических вентилей и микрочипов, которые потенциально могут заменить традиционные электронные устройства.