Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
Labro glowna

Naukowy styl życia

Nauka i biznes

Strona główna Informacje
Dodatkowy u góry
Labro na dole

Półprzewodniki dla ultraszybkich pamięci optycznych

Zespół naukowców z Instytutu Fizyki PAN w Warszawie stworzył układ półprzewodnikowy, który ponad tysiąckrotnie dłużej "pamięta" impuls świetlny z nim oddziałujący oraz wszelkie informacje, które w takim impulsie mogły zostać zakodowane. Osiągnięcie to stanowi kolejny, bardzo ważny krok na drodze do skonstruowania ultraszybkich pamięci optycznych.

W dzisiejszych komputerach informacje zapisywane i przetwarzane są za pomocą impulsów elektrycznych. Nie jest to jednak najszybszy i najwydajniejszy sposób przetwarzania danych. Dla potrzeb przyszłych komputerów czy telekomunikacji fizycy pracują nad szybszymi - optycznymi - metodami obróbki informacji. Jeśli uda się kodować, zapamiętywać i odtwarzać informacje metodami optycznymi, możliwe będą dalsze kroki w miniaturyzacji urządzeń i w przyspieszeniu ich pracy. Co więcej, jest nadzieja, że wykorzystując kwantowe własności fotonów można będzie zbudować tzw. komputery kwantowe, działające według zupełnie innych zasad oraz znacznie wydajniejsze niż dzisiejsze komputery klasyczne.

 

W uproszczeniu, naukowcom zależy, aby informację zakodowaną w impulsie światła (np. polaryzację tego impulsu) można było zapamiętać i przechować przez określony czas, a następnie na żądanie odczytać. Miejscem przechowywania takich informacji jest materia, np. półprzewodnik. Niestety, światło oddziałując z półprzewodnikiem wprawdzie bardzo szybko go zmienia (wzbudza), ale zmiana ta również bardzo szybko zanika i wszelka informacja o impulsie światła jest tracona. Charakterystyczne czasy zaniku są niezwykle krótkie – rzędu pikosekund (1 pikosekunda to jedna bilionowa część sekundy, 10^-12 s).

 

Zespół naukowców z Niemiec, Rosji, i Polski opracował metodę, która pozwala znacznie wydłużyć czas przechowywania informacji o padającym impulsie światła. Wytworzone w Instytucie Fizyki PAN w Warszawie specjalne struktury półprzewodnikowe (tzw. studnie kwantowe) są w stanie zapamiętać impuls światła i informację w nim zakodowaną na czas rzędu nanosekund (10^-9 s), czyli 1000 razy dłuższy niż dotychczas. Wprawdzie czasy rzędu nanosekund są nadal niezwykle krótkie, ale po raz pierwszy czas przechowywania informacji staje się znacznie dłuższy niż czasy zapisu i odczytu. Umożliwia to zatem przeprowadzenie wielu operacji (np. operacji logicznych) na pewnych impulsach podczas przechowywania pozostałych. Ponadto, tę informację można odczytać na żądanie i wyemitować w postaci wiernej kopii impulsu oryginalnego.

 

Jak opowiadają w rozmowie z PAP polscy członkowie zespołu badawczego, profesorowie Grzegorz Karczewski i Tomasz Wojtowicz, mechanizm działania nowego typu „spintronicznej” pamięci optycznej jest następujący: pierwszy impuls światła (ten, który chcemy zapamiętać) padając na studnię kwantową zawierającą gaz dwuwymiarowych elektronów, powoduje jej optyczne wzbudzenie (kreowany jest trion T, czyli obiekt zbudowany z dwóch elektronów i dziury) i sam umiera. Drugi impuls, impuls „zapisujący”, transferuje to wzbudzenie optyczne we wzbudzenie spinów elektronowych (stąd nazwa - pamięć spintroniczna), które może przetrwać ok. 1000 razy dłużej, ze względu na słabe oddziaływanie systemu spinów z otoczeniem. Wreszcie trzeci impuls „odczytujący” transformuje z powrotem wzbudzenie spinów we wzbudzenie optyczne, które wypromieniowuje z układu impuls światła będący wierną kopią impulsu pierwszego. To ostatnie zjawisko nosi nazwę „stymulowanego echa fotonowego”. Wyniki dokumentujące to rekordowe osiągnięcie przedstawiono we wrześniu ub. roku w prestiżowym czasopiśmie "Nature Photonics".


Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl


Tagi: pamiec optyczna, polprzewodnik, sygnal, uklad
Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Recenzje




Algorytm poetą?
29-11-2024

Algorytm poetą?

A\Zbadano, jak odbiorcy reagują na poezję autorstwa AI oraz człowieka

Informacje dnia: W Polsce żyje miasto ludzi uratowanych dzięki przeszczepom szpiku Popularny lek na tarczycę może mieć związek z zanikiem kości W ostatnich 60 latach światowa produkcja żywności stale rosła Sztuczna inteligencja niesie zagrożenia dla rynku pracy Program naprawczy dla NCBR IChF PAN z grantem KE W Polsce żyje miasto ludzi uratowanych dzięki przeszczepom szpiku Popularny lek na tarczycę może mieć związek z zanikiem kości W ostatnich 60 latach światowa produkcja żywności stale rosła Sztuczna inteligencja niesie zagrożenia dla rynku pracy Program naprawczy dla NCBR IChF PAN z grantem KE W Polsce żyje miasto ludzi uratowanych dzięki przeszczepom szpiku Popularny lek na tarczycę może mieć związek z zanikiem kości W ostatnich 60 latach światowa produkcja żywności stale rosła Sztuczna inteligencja niesie zagrożenia dla rynku pracy Program naprawczy dla NCBR IChF PAN z grantem KE

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA Mlodym Okiem Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Bioszkolenia Geodezja Instytut Lotnictwa EuroLab

Szanowny Czytelniku!

 
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
 
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.

Kto będzie administratorem Twoich danych?

Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).

O jakich danych mówimy?

Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.

Dlaczego chcemy przetwarzać Twoje dane?

Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:

Komu możemy przekazać dane?

Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.

Jakie masz prawa w stosunku do Twoich danych?

Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.

Jakie są podstawy prawne przetwarzania Twoich danych?

Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.

Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
 
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
 

Newsletter

Zawsze aktualne informacje