Создан новый материал для сверхбыстрых оптических чипов и транзисторов

Международная группа ученых впервые продемонстрировала, что галогенидные перовскиты могут работать как основа для нелинейных оптических элементов «на чипе».

Например, на их основе можно создавать сверхбыстрые оптические чипы и транзисторы, а в перспективе — другие интегральные оптические системы. В отличие от других материалов, галогенидные перовскиты способны работать при комнатной температуре и недорогие в производстве. Исследование поддержано программой «Приоритет 2030».

Для создания оптического компьютера требуются новые элементы интегральной фотоники, в том числе сверхбыстрые оптические чипы. По ним информация передается с помощью фотонов, а не электронов. Частицы света обладают большей пропускной способностью и могут переносить данные на десятки километров практически без затухания и искажений.

Однако передавать данные напрямую от фотона к фотону невозможно из-за линейной природы частиц. Для управления светом с помощью света нужен «посредник» — материал с оптической нелинейностью. Его особенность в том, что его оптические свойства зависят от интенсивности света, и, меняя их, можно контролировать прохождение фотонов с информацией — например, блокировать или пропускать их. Устройство нелинейной среды напоминает работу регулировщика на перекрестке: он определяет, какие световые импульсы проедут по «дороге» — материалу с оптической нелинейностью.