Ученые СПбГЭТУ «ЛЭТИ» научились сохранять данные на кремниевом кольце с помощью световых импульсов

Доцент кафедры физической электроники и технологии СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Андрей Никитин © scientificrussia.ru

Эффект, благодаря которому возможна запись информации в кремниевом кольцевом микрорезонаторе с помощью импульсов света разной интенсивности, впервые описан учеными СПбГЭТУ «ЛЭТИ». Он открывает большие возможности по созданию быстродействующих модулей памяти для оптических компьютеров будущего.

Сегодня современные электронные вычислительные машины подходят к пределу своих возможностей по соотношению производительности к энергозатратам. Поэтому научные группы по всему миру разрабатывают логические интегральные схемы на альтернативных принципах, которые будут более компактными, энергоэффективными и быстродействующими. Одним из видов таких схем является фотонная интегральная схема, в которой передача, хранение и обработка информации производятся с помощью света.

«Мы впервые показали, что в миниатюрных кремниевых кольцевых микрорезонаторах (диаметр около 0,2 мм) существуют стабильные нелинейные эффекты, которые позволяют записывать данные с помощью оптических импульсов. Это стало возможно благодаря существующему в данной структуре эффекту бистабильности», — поясняет доцент кафедры физической электроники и технологии СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Андрей Никитин.

Кремниевые кольцевые микрорезонаторы выполнены по широко распространенной технологии изготовления компонентов для полупроводниковых приборов — кремний на изоляторе. Для переключения выходного состояния используются оптические импульсы различной интенсивности: низкая кодирует «0», высокая — «1». Таким образом записывается информация. Результаты экспериментов, изложенные в статье в научном журнале Optics Communications, показали, что система может находиться в таком состоянии до следующего информационного сигнала.

«Получается очень простой принцип работы, при этом без использования классической электроники. В дальнейшем мы планируем использовать этот принцип для создания оптической ячейки памяти. Совокупность таких ячеек является основой для создания быстродействующих оптических запоминающих устройств. Понимание таких нелинейных эффектов — это важный шаг в направлении создания фотонных интегральных схем», — поясняет Андрей Никитин.

Проект находится в русле многолетних работ, проводимых на кафедре физической электроники и технологии по исследованию новых физических эффектов в твердом теле, имеющих большие перспективы для создания устройств хранения и обработки информации. В частности, в 2020 году ЛЭТИ получил мегагрант Правительства Российской Федерации на проведение разработок в области резервуарных вычислений на принципах магноники.

Источник информации и фото: СПбГЭТУ «ЛЭТИ»

Разместила Ирина Усик

Пост сделан с содействием блогера Лес!

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.