Gegevens kunnen nu met de snelheid van het licht worden verwerkt!

Heruitgegeven door Plato

volgers: 0

Home > Media > Gegevens kunnen nu met de snelheid van het licht worden verwerkt!

Onderzoeksafbeelding CREDIT
POSTECH

Abstract:
Hoe kan Marvel-filmpersonage Ant-Man zulke sterke energie uit zijn kleine lichaam produceren? Het geheim schuilt in de ‘transistors’ op zijn pak die zwakke signalen versterken voor verwerking. Transistoren die elektrische signalen op de conventionele manier versterken, verliezen warmte-energie en beperken de snelheid van de signaaloverdracht, waardoor de prestaties afnemen. Wat als het mogelijk zou zijn om een dergelijke beperking te overwinnen en een hoogwaardig pak te maken dat licht en klein is, maar zonder verlies van warmte-energie?

Gegevens kunnen nu met de snelheid van het licht worden verwerkt!

Pohang, Zuid-Korea | Geplaatst op 14 april 2023

Een POSTECH-team van professor Kyoung-Duck Park en Yeonjeong Koo van het Departement Natuurkunde en een team van de ITMO Universiteit in Rusland onder leiding van professor Vasily Kravtsov hebben gezamenlijk een “nano-excitonische transistor” ontwikkeld met behulp van intralaag- en tussenlaag-excitonen in op heterostructuur gebaseerde halfgeleiders. die de beperkingen van bestaande transistors aanpakt.

“Excitonen” zijn verantwoordelijk voor de lichtemissie van halfgeleidermaterialen en zijn van cruciaal belang voor de ontwikkeling van een lichtgevend element van de volgende generatie met minder warmteontwikkeling en een lichtbron voor kwantuminformatietechnologie vanwege de vrije conversie tussen licht en materiaal in hun elektrisch neutrale toestanden . Er zijn twee soorten excitonen in een halfgeleider-heterobilaag, die een stapel is van twee verschillende halfgeleidermonolagen: de intralaag-excitonen met horizontale richting en de tussenlaag-excitonen met verticale richting.

Optische signalen uitgezonden door de twee excitonen hebben verschillende lichten, duur en coherentietijden. Dit betekent dat selectieve controle van de twee optische signalen de ontwikkeling van een twee-bits exciton-transistor mogelijk zou kunnen maken. Het was echter een uitdaging om intra- en tussenlaagse excitonen in ruimtes op nanoschaal te beheersen vanwege de niet-homogeniteit van halfgeleiderheterostructuren en de lage lichtefficiëntie van tussenlaagse excitonen naast de diffractielimiet van licht.

Het team had in zijn eerdere onderzoek technologie voorgesteld voor het controleren van excitonen in ruimtes op nanoniveau door halfgeleidermaterialen met een punt op nanoschaal samen te drukken. Deze keer konden de onderzoekers voor de eerste keer ooit de dichtheid en luminantie-efficiëntie van excitonen op afstand regelen op basis van gepolariseerd licht op de punt, zonder de excitonen rechtstreeks aan te raken. Het belangrijkste voordeel van deze methode, die een fotonische nanoholte en een ruimtelijke lichtmodulator combineert, is dat deze excitonen reversibel kan controleren, waardoor fysieke schade aan het halfgeleidermateriaal tot een minimum wordt beperkt. Bovendien kan de nano-excitonische transistor die gebruik maakt van ‘licht’ enorme hoeveelheden gegevens helpen verwerken met de snelheid van het licht, terwijl het warmte-energieverlies wordt geminimaliseerd.

Kunstmatige intelligentie (AI) heeft sneller zijn intrede in ons leven gemaakt dan we ooit hadden verwacht, en er zijn enorme hoeveelheden gegevens nodig om te kunnen leren om goede antwoorden te kunnen geven die daadwerkelijk nuttig zijn voor gebruikers. De steeds groter wordende hoeveelheid informatie moet worden verzameld en verwerkt, omdat steeds meer velden gebruik maken van AI. Verwacht wordt dat dit onderzoek een nieuwe dataverwerkingsstrategie zal voorstellen die past in een tijdperk van data-explosie. Yeonjeong Koo, een van de co-eerste auteurs van het onderzoeksartikel, zei: “De nano-excitonische transistor zal naar verwachting een integrale rol spelen bij het realiseren van een optische computer, die zal helpen bij het verwerken van de enorme hoeveelheden gegevens die worden aangestuurd door AI-technologie.

Het onderzoek, onlangs gepubliceerd in het internationale tijdschrift ACS Nano, werd ondersteund door de Samsung Science and Technology Foundation en de National Research Foundation of Korea.

####

Voor meer informatie, klik hier

Kontakte:
Jinyoung Huhu
Pohang Universiteit voor Wetenschap & Technologie (POSTECH)
Kantoor: 82-54-279-2415

Als u een opmerking heeft, alstublieft Neem contact op met ons op.

Uitgevers van nieuwsberichten, niet 7th Wave, Inc. of Nanotechnology Now, zijn zelf verantwoordelijk voor de juistheid van de inhoud.

Bladwijzer: