Znanstveniki so odkrili nove delce, ki bi lahko temeljili na prihodnji tehnološki revoluciji, temelječi na fotonskih vezjih in privedli do razvoja ultra hitrih računskih metod, ki temeljijo na svetlobi. Računalništvo danes temelji na elektroniki, kjer se elektroni uporabljajo za kodiranje in prenašanje informacij. Zaradi nekaterih temeljnih omejitev, kot je izguba energije med uporovnim segrevanjem, pričakujemo, da bodo fotoni zamenjali elektrone in obstajali bodo futuristični računalniki, ki temeljijo na svetlobi, ki bodo veliko hitrejši in učinkovitejši od elektronskih.
Fiziki na Univerzi v Exeterju so naredili pomemben korak k temu cilju, tako da so odkrili nove delce, ki so na pol svetlobe, na pol materije in ki od grafena podedujejo številne pomembne lastnosti.
Kaj bo nadomestilo elektroniko?
Odkritje znanstvenikov odpira vrata za razvoj fotonskih vezij, ki za prenos informacij namesto elektronov uporabljajo alternativne delce, znane kot brezmasni Dirac polaritoni.
Dirac polaritoni izvirajo iz metas površin satovja, ki so ultra tanki materiali, izdelani z nanoskostnimi strukturami, ki so veliko manjše od valovne dolžine svetlobe.
Edinstvena lastnost Diracovih delcev je, da posnemajo množične relativistične delce, kar jim omogoča, da potujejo zelo učinkovito. Zaradi dejstva je grafen eden najbolj prevodnih materialov, ki jih človek pozna.
Vendar pa jih je kljub nenavadnim lastnostim takšnih materialov izjemno težko nadzorovati. Na primer, pri grafenu ni mogoče vklopiti in izklopiti električnih tokov s preprostim električnim potencialom, kar omejuje potencialno uporabo grafena v elektronskih napravah. To temeljno napako - pomanjkanje prilagajanja - so fiziki z univerze v Exeterju uspešno premagali.
Promocijski video:
Znanstveniki so dokazali, da je mogoče z vgradnjo metasloj na satju med dvema odsevnima ogledaloma in spreminjanjem razdalje med njimi na preprost, nadzorovan in reverzibilen način prilagoditi temeljne lastnosti Dirac polaritonov. To smo dosegli tudi zato, ker so polaritoni Dirac mešanica sestavin svetlobe in snovi. Ta hibridna narava omogoča prilagoditev njihovih osnovnih lastnosti z manipulacijo le z lahkim sestavnim delom, česar v grafenu ni mogoče storiti.