Strukturella och optiska egenskaper hos InP och AlGaAs tvärstång NW-nätverk. (A) Falsk-färg scanning elektronmikroskopi bild av tvärstången InP och AlGaAs NW nätverk (illustrerad med olika färger); InP NW kammas längs den vertikala riktningen och en AlGaAs NW längs den horisontella riktningen för att bilda sex par av tvärbalksövergångar. (B) PL-spektra av NWs mätt vid en enda exemplifierande mätpunkt. Polarisationsriktningen för excitationslasrarna (vid 532 och 730 nm) är märkt. arb. enheter, godtyckliga enheter. (C) HRSTEM-bild av InP NWs. Insättningen visar diffraktionsmönstret som visar ZB-kristallstrukturen och bildandet av frekventa tvillingplan längs NW-tillväxtaxeln. (D) EDX-mätresultat av AlGaAas NW visar Al- och Ga-sammansättningen längs NW-tillväxtriktningen (det vill säga, [111] kristallriktning). Linjeavsökningsplatsen visas i infällningen. Kreditera: Vetenskapens framsteg (2018). DOI:10.1126/sciadv.aar7954
Ett team av forskare vid Aalto-universitetet i Finland har hittat ett sätt att använda nanotrådar för att bygga helt optiska logiska grindar – ett stort steg mot att bygga en ljusbaserad dator. I deras papper publicerad i tidskriften Vetenskapens framsteg , gruppen beskriver sitt nya tillvägagångssätt, hur bra det fungerade vid testning, och vad de tror måste hända härnäst för att tillåta användningen av sådana grindar i en verklig dator.
När potentialen för hastighetsökningar minskar för konventionell datorteknik, forskare letar efter nya möjligheter, som att använda ljus för att representera information snarare än elektroner. Tyvärr, trots mycket tid och ansträngning, optiska datorer är fortfarande inte ett gångbart alternativ. En av de stora knäckpunkterna har varit utvecklingen av fungerande helt optiska logiska grindar - de delar av datorkretsar som används för beslutsbehandling. Forskarna noterar att helt optiska logiska grindar har utvecklats, men de har visat sig vara för svåra att tillverka i mängder som behövs för kommersiella datorer. Det kanske håller på att förändras, dock, eftersom de påstår sig ha utvecklat ett nytt sätt att bygga dem, som de tror skulle kunna kommersialiseras.
Tanken bakom de nya grindarna är att använda nanotrådar för att överföra fotoner. För att de ska fungera som knutpunkter, som ligger till grund för logiska operationer, gruppen använde två olika typer:några gjorda av indiumfosfat och några av aluminium galliumarsenid. Korsningar bildas genom att låta de två typerna korsa varandra - som fyrvägsstopp på vägar. Gruppen rapporterar att när man använder sådana nanotrådar, de kunde skapa och köra helt optiska logiska grindar som var kapabla att utföra traditionella datorlogiska operationer som ELLER, AND och NAND – genom att göra det kunde de utföra enkla matematiska problem.
Graferna, färgkodad, överensstämmer med ingången ovan. Kredit:Aalto-universitetet
Forskarna föreslår att deras logiska grindar kan användas på ungefär samma sätt som elektronbaserade logiska grindar för närvarande används i datorer, eller på helt nya sätt. De noterar att processen att skapa nanotrådarna var väldigt enkel - de odlades helt enkelt. Men de erkänner också att kvaliteten på nanotrådarna måste förbättras för att ge den typ av noggrannhet som behövs i en dator.
© 2018 Phys.org
