Создан полноценный оптический транзистор

Оптический коммутатор, разработанный Объединенным квантовым институтом (JQI), способствует перспективному объединению фотоники и электроники. Комбинированное использование световых и электронных пакетов весьма перспективно для разработки работоспособных оптоэлектронных протоколов.

Коммутатор JQI может перенаправлять пучок света за 120 пс, потребляя при этом всего около 90∙10^-18 Дж.

Основой большинства электронных устройств является полевой транзистор, в котором переключателем состояния является затвор. Аналогичным процессом в фотонике был бы твердотельный компонент, который действовал бы подобно затвору, позволяя или запрещая прохождение света через близлежащий световод, или как маршрутизатор, переключая пучки по различным направлениям.

В эксперименте, подготовленным и проведенным Эдо Уоксом (Edo Waks) и его коллегами из Мэрилендского университета и NIST, полностью оптический переключатель был создан с использованием квантовых точек, служащих эквивалентом затвору и размещенных внутри полости резонатора.

Предыдущие оптические переключатели могли работать только с использованием объемистых нелинейных кристаллов и большой входной мощности. В противоположность этому, в коммутаторе JQI высокая нелинейность взаимодействия достигается с помощью одной квантовой точки и очень низкой входной мощности. Недостатком коммутатора является низкая температура функционирования – около 40 К.

Физик из JQI Раноджой Бозе (Ranojoy Bose) говорит, что их коммутатор не является полноценным оптическим транзистором.

Более детально об этой разработке вы сможете прочитать в блоге Леонида Бараша.