Тим научника из Русије и Велике Британије решио је мистерију на путу до оптичких процесора

Упркос широкој употреби оптичких комуникационих линија са примопредајницима и ласерима, потпуно оптичка обрада података остаје строго чувана мистерија. Нова студија тима научника из Русије и Велике Британије помоћи ће да се овај пут унапреди. непокривен једна од основних мистерија снажне интеракције између светлости и органских молекула.

Органски производи су заинтересовали научнике с разлогом. Еволуција копнених организама је нераскидиво повезана са интеракцијом са светлошћу. И веома снажно повезан! Познавање основних закона ових веза ће помоћи да се направи велики напредак у развоју електронике засноване на органским материјалима. ЛЕД диоде, ласери и све популарнији ОЛЕД екрани су само неке од индустрија које би могле да убрзају свој раст новим сазнањима.

Пробој у разумевању феномена снажне интеракције светлости са органским молекулима направио је тим научника из лабораторије Сколтецх Хибрид Пхотоницс Лаборатори и Универзитета у Шефилду (Велика Британија). Принципи јаке спреге нуде јединствене могућности за потпуно оптичку обраду информација без значајног губитка брзине сигнала и енергије када се конвертују у струју, што се дешава данас. Ова студија је предмет чланка у Натуре Цоммуницатионс Пхисицс (текст на енглеском је бесплатно доступан на овај линк).

Као иу претходним студијама јаких интеракција светлости (фотона) са материјом, научници су проучавали „мешање“ фотона са електронском побудом молекула, или екситонима. Интеракција фотона са квазичестицама — екситонима — доводи до појаве других квазичестица — поларитона. Поларитони комбинују велику брзину ширења светлости и електронска својства материје. Једноставно речено, фотон је, такорећи, материјализован и добија својства блиска онима електрона. Са овим већ могу да раде!

На основу поларитона могуће је направити радни транзистор и, у будућности, процесор. Такав рачунар неће захтевати сензоре за емитовање и фотоконвертовање, који имају ниску ефикасност и ниске перформансе, а тим из Сколтеха данас је ставио тачку на мистерију интеракција поларитона.

„Из експеримената је познато да када се поларитони кондензују у органској материји, долази до оштрог померања спектралних својстава, а то померање увек доводи до повећања фреквенције поларитона. Ово је индикатор нелинеарних процеса који се дешавају у систему, баш као, на пример, промена боје метала док се загрева.

Група је анализирала експерименталне податке и установила кључне зависности померања фреквенције поларитона од најважнијих параметара интеракције светлости са органским молекулима. По први пут је откривен снажан утицај преноса енергије између суседних молекула на нелинеарне особине поларитона. Ово је открило покретачку снагу иза поларитона. Познавајући природу механизма, могуће је развити теорију и потврдити је практичним експериментима, на пример, повезати неколико поларитонских кондензата у једно коло за изградњу поларитонских процесора.

Извор: 3дневс.ру