Des chercheurs de l'Université de Floride centrale travaillent sur de nouveaux matériaux photoniques qui pourraient un jour aider au développement de l'informatique à faible puissance et ultra-rapide basée sur.
Les nouveaux matériaux, reconnus comme des isolateurs topologiques, ressemblent à des fils tournés à l'intérieur, le courant exécutant le long de l'extérieur et de l'intérieur isolé.
Les isolateurs topologiques sont significatifs car ils pourraient être utilisés dans les conceptions de circuits qui permettent à plus de puissance de traitement d'être entassé dans un seul espace sans produire de chaleur, empêchant le problème de surchauffe à laquelle les circuits progressivement plus petits d'aujourd'hui sont confrontés.
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The scientists used a novel, chained, honeycomb lattice design to generate the materials in their recent work, which was published in the journal NatureMaterials.
La conception enchaînée en nid d'abeille était gravée au laser sur un échantillon de silice, un matériau couramment utilisé pour produire des circuits photoniques, par les scientifiques.
Les scientifiques peuvent moduler le courant sans plier ni étirer les fils photoniques, ce qui est une caractéristique importante pour réguler le niveau de lumière et donc les données dans un circuit.
Le nouveau matériau photonique surmonte les limites des conceptions topologiques actuelles, qui fournissaient moins de caractéristiques et de contrôle, tout en permettant des longueurs de propagation beaucoup plus longues pour les paquets d'information en minimisant la perte d'énergie.
Les scientifiques affirment que la nouvelle méthode de conception des isolateurs topologiques bimorphiques provoquera une transition des formats de modulation traditionnels, ce qui rend la technologie informatique basée sur la lumière davantage en réalité.
Les isolateurs topologiques peuvent également être utilisés un jour pour protéger et exploiter des bits d'informations quantiques fragiles, permettant à la puissance de traitement des centaines de millions de fois plus rapidement que les ordinateurs classiques d'aujourd'hui.
Les scientifiques ont utilisé une technologie d'imagerie sophistiquée et des simulations numériques pour assurer leurs observations.
Les isolateurs topologiques bimorphiques introduisent un nouveau changement de paradigme dans la conception de circuits photoniques en permettant un transport sécurisé de paquets légers avec des pertes minimales.
Georgios Pyrialakos, auteur principal de l'étude et chercheur postdoctoral, College of Optics and Photonics, Université de Floride centrale
L'intégration de matériaux non linéaires dans le réseau pourrait faciliter un contrôle efficace des zones topologiques, générant des voies personnalisées pour les paquets légers, selon Demetrios Christodoulides, professeur au College of Optics and Photonics et à l'étude de l'UCF.
Defense Advanced Research Projects Agency, The Office of Naval ResearchMultidisciplinary University Initiative, The Air Force Office of Scientific ResearchMultidisciplinary University Initiative et la United States National Science Foundation ont soutenu la recherche.
La division des mathématiques et des sciences physiques de la Simons Foundation, le W.M.La Fondation Keck, la Fondation américaine de sciences binationales israéliennes, le United States Force Research Laboratory et le Deutsche Forschungsgemein-Schaft, ainsi que la Fondation Alfried Krupp von Bohlen et Halbach, ont également soutenu la recherche.
Référence du journal:
Pyrialakos, g.g., et al.(2022) Isolateurs topologiques bimorphiques Floquet. NatureMaterials.est ce que je.org / 10.1038 / S41563-022-01238-W.
Source: https: // www.ucf.edu /
