دستاورد جدید دانشمندان: استفاده از فوتون به جای الکترون درون تراشه‌ها با کاهش سرعت نور

دانشمندان چینی اعلام کرده‌اند که با استفاده از فناوری جدید و نیروی مغناطیس موفق شده‌اند تا نور را به دام انداخته و روی یک ریزتراشه به حرکت دربیاورند. مهندسان این پروژه یک تراشه فوتونیک طراحی کرده‌اند که می‌تواند سرعت نور تا 10 هزار برابر کاهش دهد تا بتوان از فوتون‌های نور به جای الکترون در تراشه‌ها با هدف کاهش مصرف انرژی استفاده کرد.

دانشمندان توانسته‌اند با استفاده از نیروی مغناطیسی آهنربا نور به دام بیندازند. طی مطالعات انجام شده، نشان داده شد که زنجیره‌ای کردن نور در نیروی مغناطیسی می‌تواند خواص داخلی آن‌ها را به شدت افزایش دهد. این واکنش‌های نوری افزایش یافته در مغناطیس‌ها، راه را برای تغییرات در لیزرهای مغناطیسی، دستگاه‌های حافظه مغناطیسی-نوری و حتی در برنامه‌های کوانتومی انتقال باز می‌کند.

در همین رابطه شاهد ابداع روشی برای کاهش 10 هزار برابری سرعت نور و حرکت آن درون ریزتراشه هستیم. تراشه‌های فوتونیک در مدارهای خود به جای الکترون از فوتون بهره می‌برند. استفاده از فوتون به جای الکترون موجب کاهش مصرف انرژی و افزایش سرعت تراشه می‌شود.

ساخت تراشه فوتونیک با ابعاد و اندازه دلخواه!

البته باید فکری به حال سرعتی بالا نور کرد. سرعت نور در خلاء ثابت بوده اما می‌توان با استفاده از روش‌هایی مانند نیروی مغناطیسی سرعت آن را کاهش داد تا بتوان از نور به جای الکترون در تراشه‌ها استفاده کرد.

بر اساس ادعای یکی از دانشمندان این پروژه نور در داخل مغناطیس جابجا شده و به عنوان مثال، هنگامی که میدان مغناطیسی خارجی را اعمال می‌کنیم، بازتاب نزدیک به مادون قرمز نور به گونه‌ای تغییر می‌کند که ماده رنگش را تغییر می‌دهد.

اما برای ساخت تراشه فوتونیک از نانو دیسک‌های سیلیکونی 100 نانومتری استفاده شده و استفاده از نیروی مغناطیسی برای کنترل نور می‌تواند هزینه ساخت تراشه‌های فوتونیک را کاهش  و عملکرد آن را افزایش دهد.

در همین رابطه بخوانید:

- اولین گام در مسیر ساخت پردازنده‌های تراهرتزی با نیمه‌رسانای گرافن برداشته شد! [تماشا کنید]

علاوه بر این محدودیتی در اندازه تراشه وجود ندارد و می‌توان یک تراشه فوتونیک به نازکی یک برچسب یا به ضخامت یک بلوک ساختمانی طراحی کرد و حتی آنها را روی هم قرار داد و یک ساختمانی از جنس تراشه فوتونیک ساخت!

بر اساس اعلام scmp دانشمندان پیش از این از تراشه‌های فوتونیکی برای دستگاه‌هایی مانند حسگرها، لیزرها و LED‌ها استفاده کرده‌اند و با تجاری شدن این فناوری می‌توان قدرت پردازشی بسیار بالا را در کنار مصرف پایین انرژی بدون محدودیت فیزیکی در اختیار داشت.