Группa рoссийскиx и aмeрикaнскиx учeныx из Сaнкт-Пeтeрбургскoгo нaциoнaльнoгo исслeдoвaтeльскoгo унивeрситeтa инфoрмaциoнныx тexнoлoгий, мexaники и oптики (ИТМO), Мoскoвскoгo физикo-тexничeскoгo институтa (МФТИ) и Тexaсскoгo унивeрситeтa в Oстинe рaзрaбoтaлa нoвую тexнoлoгию, пoзвoляющую упрaвлять нaпрaвлeниeм рaспрoстрaнeния света, невыгодный затрагивая основных параметров сего света. Ключевым моментом этой технологии является крошечная наноантенна, которая в будущем может стать одним из стандартных блоков оптических компьютеров или коммуникационных систем.

В основе принципов оптических вычислений лежит изменение электронов фотонами света, которые становятся носителями информации. Все, управлять движением фотонов неизмеримо тяжелее, чем движением электронов, ведь у первых малограмотный имеется ни электрического заряда, ни демос покоя. А для реализации полноценных технологий оптических вычислений к управления потоками фотонов потребуются полные аналоги электронных компонентов, таких, что транзисторы, диоды и т.п.

Управлять распространением лучей света допускается при помощи традиционных волноводов, а новая наноантенна работает совершенно иным способом. Вместо искривления траектории движения фотонов возлюбленная отражает падающие на нее фотоны строго в определенном направлении, которое определяется материалом и формой этой антенны. Усик представляет собой кусочек кремния определенной конституция, размером 200 на 200 и получи и распишись 500 нанометров. Ее существенный особенностью является то, что-нибудь угол отражения ею света зависит ото интенсивности падающего на нее луча.

«Все сие позволит нам управлять направлением распространения света ощутительно более простым способом, нежели это позволяют делать любые отдельные люди методы, основанные на использовании магнитных, электрических полей и электронного управления» — рассказывает Серёжа Макаров, старший научный сотрудник института ИТМО.

Наноантенна отражает большой свет при помощи поверхностных плазмонов, облаков свободных электронов, возникающих нате поверхности некоторых материалов подо воздействием падающего на них света. Интенсивность падающего света определяет размеры и компактность облаков электронов и в результате сего антенна способна отражать свечение на определенный угол, полеживающий в пределах 20 угловых градусов. Исключая этого, для увеличения эффективности отклонения луча света, плазмоны должны резонировать с определенной частотой, соответствующей частоте падающего света. Сие, в свою очередь, достигается посредством изменения размеров наноантенны нате этапе ее производства.

Согласно имеющейся информации, новая наноантенна может стать основой устройства, способного обеспечить передачу данных со скоростью 250 гигабит в минуту. Таким образом, устройства держи базе таких антенн могут стать промежуточным звеном в лоне оптическими системами, которые позволяют подавать данные по кабелям со скоростью в сотни гигабит в повремени, и электронными элементами вычислительных систем, которые могут принимать и обрабатывать значительно меньшие потоки данных.