Магнитооптический модулятор облегчит разработку компьютеров на основе сверхпроводников

Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, Raytheon BBN Technologies, Университета Кальяри, Microsoft Research и Токийского технологического института недавно разработали магнитооптический модулятор — устройство, которое управляет свойствами светового луча через магнитное поле.

Это устройство, представленное в журнале Nature Electronics, может способствовать разработке крупномасштабной электроники и компьютеров на основе сверхпроводников, пишет издание TechXplore.

Схемы из сверхпроводников обычно соединяются с внешней средой с помощью металлических кабелей, которые имеют ограниченную скорость передачи данных. Альтернативным вариантом может стать использование оптических волокон, тонких и гибких стеклянных проводов, которые могут передавать световые сигналы и в настоящее время используются для передачи интернет-данных на большие расстояния. Эти волокна могут передавать в 1000 раз больше данных за тот же период времени без излишней теплоотдачи, поскольку стекло является хорошим теплоизолятором.

«В рамках нашей работы мы разработали и изготовили устройство, которое преобразует информацию, переносимую электрическим током в электромагните, в свет. Это происходит благодаря физическому механизму, называемому «магнитооптическим эффектом». Этот свет может проходить по оптическому волокну и нести информацию из холодного окружения, не изменяя функциональность холодного контура», — пояснил Паоло Пинтус, руководитель исследования.

Магнитооптический модулятор, созданный исследователями, использует электрический ток для создания магнитного поля. Это магнитное поле, в свою очередь, вызывает изменение оптических свойств синтетического граната, в котором распространяется свет. В первоначальных оценках магнитооптический модулятор, созданный Пинтусом и его коллегами, показал весьма многообещающие результаты. В частности, он достиг относительно высокой скорости модуляции (несколько гигабит в секунду) и мог работать при температурах до -269,15 °С.

Многообещающая производительность и криогенная природа модулятора делают его пригодным для соединения стандартной электроники (при комнатной температуре) с архитектурой криогенных сверхпроводников и квантовых вычислений. В будущем это исследование может проложить путь для новых исследований, посвященных магнитооптическим материалам для оптической модуляции и их потенциальным вычислительным приложениям.

0 комментариев