Sirupiiri laaksotroniikalle27.05.2026
Kehitetty uusi teknologia yhdistää huippumateriaaleja ja nanoteknologiaa ratkaistakseen pitkäaikaisen haasteen laaksotroniikan alalla, joka on nouseva ala ja voisi tukea nopeampaa ja energiatehokkaampaa laskentaa ja kvanttiteknologioita. Tiimi on ensimmäisenä esitellyt täysin integroidun järjestelmän, joka pystyy tuottamaan erityisiä valosignaaleja, ohjaamaan niitä tarkkoihin suuntiin ja muuntamaan ne sähköisiksi signaaleiksi – kaikki tämä kompaktissa, sirupohjaisessa rakenteessa. Nämä valosignaalit kuljettavat informaatiota käyttämällä ominaisuutta, joka tunnetaan nimellä laakson vapausaste, materiaalien kvanttiominaisuus, jota voidaan valjastaa datan koodaamiseen ja käsittelyyn täysin uusilla tavoilla. Julkaistun tutkimuksen pääkirjoittaja, tohtori Chi Li, sanoi läpimurron ratkaisevan keskeisen pullonkaulan, joka on rajoittanut alaa vuosia. "Tähän asti olemme pystyneet tuottamaan tai havaitsemaan näitä signaaleja, mutta emme ole voineet tehdä kaikkea yhdessä integroidussa rakenteessa", tohtori Li sanoi. "Olemme rakentaneet täydellisen sirujärjestelmän, joka pystyy luomaan, reitittämään ja lukemaan informaatiota erittäin tarkasti." Sirurakenne toimii hyödyntämällä muutaman atomin paksuisia materiaaleja yhdistettynä erityisesti suunniteltuihin nanorakenteisiin, jotka hallitsevat valon käyttäytymistä erittäin pienissä mittakaavoissa. Monashin tohtori Xing, täydentää: ”Käytämme suoraviivaista pinoamismenetelmää ultraohuiden materiaalien integroimiseksi metapintoihin, voittaen fotonisten rakenteiden suoran materiaalinkasvun tekniset haasteet ja mahdollistaen valleytroniikan jatkokehityksen.” Merkittävää on, että järjestelmä toimii huoneenlämmössä. Tohtori Haoran Ren jatkaa, että työ avaa oven uudenlaiselle kompaktien, ohjelmoitavien fotonisten piirien luokalle. ”Tämä on merkittävä askel kohti skaalautuvia, sirupohjaisia teknologioita, jotka käyttävät valoa sähkön sijaan informaation käsittelyyn. Sillä on vahva potentiaali sovelluksille kvanttilaskennassa, edistyneessä kuvantamisessa ja seuraavan sukupolven optisissa tietoliikennejärjestelmissä”, tohtori Ren toteaa. Silmiinpistävässä demonstraatiossa tiimi koodasi ja käsitteli onnistuneesti sirun avulla kahta eri kuvaa samanaikaisesti, mikä osoitti, kuinka se pystyy käsittelemään useita informaatiovirtoja kerralla. Työ edustaa merkittävää edistysaskelta kokeellisen fysiikan ja käytännön integroitujen teknologioiden välisen kuilun kaventamisessa. ”Tämä on tärkeä askel kohti täysin integroituja valleytronic-järjestelmiä”, sanoo professori Stefan A. Maier. Yhdistämällä valoa ja kvanttimateriaaleja sirulla voimme saada käyttöön uusia tapoja koodata ja käsitellä informaatiota.” Aiheesta aiemmin: Valopulssit ja laaksotroniikka tietotekniikalle |
Nanotekniikka on tulevaisuuden lupaus. Näillä sivuilla seurataan elektroniikkaa sekä tieto- ja sähkötekniikkaa sivuavia nanoteknisiä tiedeuutisia.
Monashin yliopiston tutkijat kansainvälisine kumppaneineen ovat kehittäneet läpimurtoisen nanomittakaavan piirin, joka pystyy tuottamaan, ohjaamaan ja lukemaan valoon perustuvaa informaatiota yhdellä sirulla.