Управление движением электронов при помощи сверхкоротких импульсов света может ускорить работу полупроводниковых компьютерных чипов в примерно 100 тысяч раз, заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Nature Photonics.

Все современные компьютеры состоят из миллионов и миллиардов микроскопических транзисторов – устройств, избирательно пропускающих электрический ток. Как правило, при уменьшении размеров транзисторов сила побочных эффектов, мешающих их работе, возрастает, что мешает созданию все более миниатюрных и быстрых вычислительных приборов.

Эти утечки накладывают фундаментальный предел на размеры транзисторов – как сегодня считают физики, кремниевые транзисторы толщиной меньше, чем в 5 нанометров, принципиально невозможно создать. Поэтому инженеры и ученые сегодня пытаются заменить кремний на альтернативные материалы, такие как графен или дисульфид молибдена, или принципиально отказываются от полупроводников и переходят на иные способы передачи сигнала – при помощи света, спинов частиц или каких-то других "носителей информации".

Как объясняют ученые, частицы света, фотоны, являются носителями электрического и магнитного поля. При сближении на достаточно небольшие расстояния они взаимодействуют с носителями заряда, такими как электроны или ядра атомов. На основе этого свойства работают все солнечные батареи, цифровые камеры и другие полупроводниковые устройства.

Германские физики предположили, что этот эффект можно использовать для того, чтобы заставить электроны двигаться через полупроводник в нужную сторону, если учитывать то, как устроены его кристаллы. Им удалось реализовать эту идею, облучая пластинки из селенида галлия, одного из самых перспективных полупроводниковых материалов, сверхкороткими импульсами лазера, которые длятся всего миллионную долю наносекунды, пишет РИА Новости.