В MIT сконструировали полностью оптический транзистор

В последнем номере журнала Science сотрудники Лаборатории электроники MIT вместе с коллегами из Гарварда и Венского технического университета рассказали об экспериментальной реализации оптического коммутатора, управление которым осуществляется при помощи одиночного фотона.

Основой экспериментального коммутатора является оптический резонатор из пары параллельных зеркал, с пространством между ними, заполненным газом сверхохлажденных атомов цезия. Обычно эти атомы не взаимодействуют со светом, проходящим сквозь зеркала. Но если одиночный «запирающий» фотон, падая под другим углом, выбивает электрон одного атома на орбиту с более высокой энергией, то облако цезия становится непроницаемым для других фотонов.

Разумеется, облака сверхохлажденных атомов, не самое практичное решение для создания транзисторов. Экспериментальная установка призвана всего лишь продемонстрировать действенность самой концепции оптического вентиля. Исследователи уже рассматривают возможность построения аналогичных устройств в твердотельном варианте, например, использующих примесные атомы в оптоволокне или квантовые точки в микрополостях полупроводника.

Для традиционных компьютеров внедрение оптических компонентов будет означать сокращение расхода электричества и устранение потерь энергии в виде тепла. Кроме того, ученые видят большие перспективы применения однофотонных оптических транзисторов в квантовых вычислениях, а также в качестве высокочувствительных детекторов фотонов.