Исследователи из Мичиганского университета разработали полностью оптический коммутатор, который может революционизировать интернет и телекоммуникационные системы. Об изобретении рассказали в журнале Nature Communications.
Устройство решает ключевую проблему преобразования передаваемых по оптоволокну данных в электрические сигналы, устраняя узкие места в магистральных каналах интернета.
Коммутатор работает как логический вентиль, управляемый лазерным лучом. Он может находиться во включенном или выключенном состоянии, а также выполнять функцию «исключающее ИЛИ», переходя в нулевое состояние при подаче единиц на оба входа.
Основу устройства составляет оптический резонатор, выполненный из полупроводникового материала – диселенид вольфрама (WSe2), толщиной в одну молекулу. Лазер влияет на ширину запрещенной зоны в полупроводнике, что позволяет модулировать плотность светового потока через коммутатор.
Ведущий автор исследования, аспирант Линсяо Чжоу, отмечает, что это устройство является первым шагом на пути к полностью оптическим вычислениям и оптическим нейронным сетям.
Кроме того, в ходе экспериментов был обнаружен оптический эффект Штарка, создающий псевдомагнитное поле величиной 210 тесл. Это открытие имеет важное значение для фундаментальной науки.
