Ученые работают над созданием оптических компьютеров

06.09.2011 06:14

Поверхностные плазмоны представляют собой квазичастицы, отвечающие квантованию плазменных колебаний, которые представляют собой коллективные колебания свободного электронного газа. На их базе можно вести разработку оптического компьютера, поскольку с помощью плазмонов можно создавать намного более быстродейственные электронные схемы.

Для создания такого оптического  компьютера плазмоны, которые передают сигнал нужно объединить в пары с элементами хранения информации, то есть атомами. Ученые разработали технологию, которая позволяет размещать холодные атомы очень близко к поверхности провода, так что они могут взаимодействовать со связанными световыми волнами.  Для этого атомарный газ охлаждается в вакуумной камере до температур в несколько сотен нанокельвинов.

При таких низких температурах поведение атомов начинает отличаться от их поведения в атомарном газе при обычных температурах. Они образуют так называемый конденсат Бозе-Энштейна. Это агрегатное состояние материи, основу которой составляют бозоны, охлаждённые до температур, близких к абсолютному нулю (меньше миллионной доли градуса выше абсолютного нуля). В таком сильно охлаждённом состоянии достаточно большое число атомов оказывается в своих минимально возможных квантовых состояниях и квантовые эффекты начинают проявляться на макроскопическом уровне. Таким образом, конденсат может в определенном смысле вести себя как один сверхатом и его можно переместить с помощью внешнего магнитного поля на поверхность, где он вступает во взаимодействие с плазмоном.

«Мы можем создавать плазмонов, которые притягиваю атомы и плазмоны, которые их отталкивают, - объясняет один из исследователей Себастьян Слама -  и это позволяет нам формировать произвольную структуру из их пар». По мнению ученых, их исследование поможет в дальнейших разработках оптических и квантовых компьютеров.

Источник