แม้จะมีการใช้สายสื่อสารด้วยแสงกับตัวรับส่งสัญญาณและเลเซอร์อย่างแพร่หลาย แต่การประมวลผลข้อมูลแบบออปติคัลทั้งหมดยังคงเป็นปริศนาที่ได้รับการปกป้องอย่างใกล้ชิด การศึกษาใหม่โดยทีมนักวิทยาศาสตร์จากรัสเซียและบริเตนใหญ่จะช่วยพัฒนาเส้นทางนี้ หนึ่งในความลึกลับพื้นฐานของปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งระหว่างแสงและโมเลกุลอินทรีย์
สิ่งมีชีวิตอินทรีย์มีนักวิทยาศาสตร์ที่สนใจด้วยเหตุผลบางอย่าง วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนโลกมีความเชื่อมโยงกับปฏิสัมพันธ์กับแสงอย่างแยกไม่ออก และผูกพันกันอย่างเหนียวแน่น! ความรู้เกี่ยวกับกฎพื้นฐานของการเชื่อมต่อเหล่านี้จะช่วยสร้างความก้าวหน้าอย่างมากในการพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จากวัสดุอินทรีย์ LED, เลเซอร์ และหน้าจอ OLED ที่ได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ เป็นเพียงส่วนหนึ่งของอุตสาหกรรมที่สามารถเร่งการเติบโตด้วยความรู้ใหม่ๆ
ความก้าวหน้าในการทำความเข้าใจปรากฏการณ์ของการมีปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงของแสงกับโมเลกุลอินทรีย์เกิดขึ้นโดยทีมนักวิทยาศาสตร์จาก Skoltech Hybrid Photonics Laboratory และ University of Sheffield (UK) หลักการของการเชื่อมต่อที่แข็งแกร่งนำเสนอโอกาสพิเศษสำหรับการประมวลผลข้อมูลออปติคัลทั้งหมดโดยไม่สูญเสียความเร็วและพลังงานของสัญญาณอย่างมีนัยสำคัญเมื่อแปลงเป็นกระแสซึ่งเกิดขึ้นในปัจจุบัน การศึกษานี้เป็นหัวข้อของบทความในวารสาร Nature Communications Physics (อ่านข้อความเป็นภาษาอังกฤษได้ฟรีที่ ).
เช่นเดียวกับการศึกษาก่อนหน้านี้เกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงของแสง (โฟตอน) กับสสาร นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษา "การผสม" ของโฟตอนด้วยการกระตุ้นทางอิเล็กทรอนิกส์ของโมเลกุลหรือสิ่งกระตุ้น ปฏิสัมพันธ์ของโฟตอนกับควอซิตอน - เอ็กซ์ไซตอน - นำไปสู่การปรากฏของควอซิพาร์ติเคิลอื่น ๆ - โพลาริตอน โพลาริตอนผสมผสานความเร็วสูงของการแพร่กระจายของแสงและคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ของสสาร พูดง่ายๆ ก็คือ โฟตอนกำลังปรากฏเป็นรูปธรรมและได้รับคุณสมบัติที่ใกล้เคียงกับคุณสมบัติของอิเล็กตรอน ด้วยสิ่งนี้แล้ว !
ขึ้นอยู่กับโพลาริตัน เป็นไปได้ที่จะสร้างทรานซิสเตอร์ที่ใช้งานได้และโปรเซสเซอร์ในอนาคต คอมพิวเตอร์ดังกล่าวไม่จำเป็นต้องใช้เซนเซอร์ตรวจจับการเปล่งแสงและการแปลงแสง ซึ่งมีประสิทธิภาพต่ำและประสิทธิภาพต่ำ และในวันนี้ทีมงานจาก Skoltech ได้ยุติความลึกลับของการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างโพลาไรตันแล้ว
“จากการทดลองเป็นที่ทราบกันว่าเมื่อโพลาริตอนควบแน่นในอินทรียวัตถุ จะเกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในคุณสมบัติทางสเปกตรัม และการเปลี่ยนแปลงนี้จะนำไปสู่การเพิ่มความถี่ของโพลาริตอนเสมอ นี่เป็นตัวบ่งชี้กระบวนการไม่เชิงเส้นที่เกิดขึ้นในระบบ เช่นเดียวกับตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนแปลงสีของโลหะเมื่อได้รับความร้อน”
กลุ่มวิจัยได้วิเคราะห์ข้อมูลการทดลองและสร้างการพึ่งพาที่สำคัญของการเปลี่ยนความถี่โพลาไรตันกับพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดของการมีปฏิสัมพันธ์ของแสงกับโมเลกุลอินทรีย์ นับเป็นครั้งแรกที่มีการค้นพบอิทธิพลอย่างมากของการถ่ายโอนพลังงานระหว่างโมเลกุลข้างเคียงต่อคุณสมบัติไม่เชิงเส้นของโพลาริตอน สิ่งนี้เผยให้เห็นถึงแรงผลักดันที่อยู่เบื้องหลังโพลาริตอน เมื่อทราบธรรมชาติของกลไกแล้ว จึงเป็นไปได้ที่จะพัฒนาทฤษฎีและยืนยันด้วยการทดลองเชิงปฏิบัติ เช่น เชื่อมต่อคอนเดนเสทของโพลาไรตันหลายตัวเป็นวงจรเดียวเพื่อสร้างตัวประมวลผลโพลาไรตัน
ที่มา: 3dnews.ru