Напівсвіт-полуматерия: нові частинки можуть привести до революції в області обчислювальної техніки
Source:
Вчені виявили нові частинки, які можуть лягти в основу майбутньої технологічної революції, заснованої на фотонних схемах, і призвести до розвитку надшвидких обчислювальних методів на базі світла. В даний час обчислення базуються на електроніці, коли електрони використовуються для кодування і перенесення інформації. З-за певних фундаментальних обмежень, таких як втрата енергії в процесі резистивного нагрівання, очікується, що на заміну електронам прийдуть фотони і з'являться футуристичні комп'ютери на основі світла, які будуть багато швидше і ефективніше електронних.
Фізики з Університету Ексетера зробили важливий крок в напрямку цієї мети, виявивши нові частинки, які складаються наполовину з світла, наполовину з речовини і які успадковують ряд цікавих властивостей графену.
Що прийде на зміну електроніці?
Відкриття вчених відкриває двері розробок фотонних схем, що задіюють альтернативні частинки, відомі як безмассовые поляритоны Дірака, для передачі інформації замість електронів.
Поляритоны Дірака виникають в стільникових метаповерхностях, які представлені надтонким матеріалами, спроектованими з наномасштабными структурами, які набагато менше довжини хвилі світла.
Унікальну властивість частинок Дірака в тому, що вони імітують релятивістські частинки без маси, дозволяючи їм подорожувати дуже ефективно. Цей факт робить графен одним з найбільш провідних матеріалів, відомих людині.
Проте, незважаючи на незвичайні властивості таких матеріалів, їх дуже важко контролювати. Приміром, в графені неможливо включати і вимикати електричні струми, використовуючи простий електричний потенціал, що обмежує потенційне застосування графена в електронних пристроях. Цей фундаментальний недолік — відсутність настраиваемости — був успішно подоланий фізиками з Університету Ексетера.
Вчені показали, що за рахунок вбудовування стільникових метаповерхностей між двома відбивають дзеркалами і зміни відстані між ними, можна налаштувати фундаментальні властивості поляритонів Дірака простим, керованим і оборотним чином. Домогтися цього вдалося й тому, що поляритоны Дірака являють собою суміш компонентів світла і матерії. Саме цей гібридний характер дозволяє налаштовувати їх фундаментальні властивості, маніпулюючи тільки світловий складової, що неможливо зробити в графені.
Ну що, готові до революції? Розкажіть в нашому
Більше:
Чи можна захиститися від ВІЛ на генному рівні
лютує Чума XX століття і в XXI столітті. СНІД вже давно визнається багатьма справжньою проблемою людства, яку треба якось вирішувати. Люди будують теорії, звідки він узявся і чому треба чи не треба переживати за його приводу, але одне ясно точно. З н...
Що не так з тестами на коронавірус?
Сьогодні багато демонізують Гейтса, звинувачуючи його в навмисному чипировании населення (от тільки як?) і заодно всіх смертних гріхах. Розповідаємо, чому американський мільярдер насправді молодець і зовсім не рептилоид Яким би тривожним це не здавал...
15 кращих цитат Альберта Ейнштейна про науку і життя
Альберт Ейнштейн був синонімом слова «Геній». Саме так, з великої літери. Не дарма кажуть, що талановита людина талановита у всьому. Геніальність теж можна назвати талантом, так як це унікальна особливість людини бути розумним, розважливим ...
Новини
Бактерії, плаваючі над нашими головами, можуть впливати на погоду
Ми, люди, пишаємося своїми здібностями до адаптації, але бактерії завжди були на крок попереду в цій грі, що розтягнулася на мільярди років. Наші мікробіологічні брати спокійно існують в самих неприємних для існування середовищах,...
Неандертальці пережили Льодовиковий період завдяки турботі
Те, яким чином неандертальці зуміли пережити суворий Льодовиковий період — до цих пір залишається для вчених невирішеною до кінця загадкою. До 2018 року було відомо, що для виживання вони брали кілька стратегій, включаючи групову ...
Створено мову програмування для біохімічних реакцій
У фармакології і біохімії основна складність часто полягає в тому, що багато реакції та їх похідні, хоч і можна передбачити, вибудувати структуру необхідного речовини з необхідними властивостями «з нуля» все-таки досить складно. ...
Здається, Хаббл знайшов першу экзолуну
Перша — як підозрюють вчені — экзолуна потрапила у фокус об'єктива. Спостереження космічного телескопа ім. Хаббла впевнено говорять на користь місяця розміром з Нептун обертається навколо газової екзопланети в 8000 світлових роках...
Запропоновано ефективний спосіб перетворення води в екологічно чисте паливо
насправді вже давно ведуться розробки у сфері створення засобів по виробленню енергії з води. На ділі все звучить просто: треба лише розірвати зв'язки між воднем і киснем у молекулі води і ви отримаєте доступ до практично невичерп...
На стародавньому Марсі були відповідні умови для підземного життя
Нове дослідження показує, що на древньому Марсі, ймовірно, було досить хімічної енергії, щоб мікроби могли процвітати під землею. «Засновуючи на фундаментальних фізичних та хімічних розрахунках, ми показали, що у підповерхневого ш...
Тектоніка плит могла бути активною на Землі з самого початку
Нове дослідження припускає, що тектоніка плит — наукова теорія, відповідно до якої Земля ділиться на великі шматки кори, які повільно рухаються по гарячій в'язкої мантії — могла бути активна з самого початку існування планети. Нов...
Японські вчені наблизилися до використання енергії термоядерного синтезу
Вже досить давно вчені намагаються створити умови для проведення стабільної керованої реакції термоядерного синтезу. Однак виробництво такого реактора пов'язане з масою труднощів і навіть наймасштабніший на сьогодні проект в цій с...
З графена випадково створили матеріал, поява якого передбачили в 1930-х роках
Створений в середині 2000-х років матеріал графен знайшов своє застосування в самих різних областях. Але він не перестає дивувати своїми незвичайними властивостями. І навіть при самих звичайних експериментах, вуглецевий матеріал м...
Перерахунок людських генів підняв їх число до 46 831
З'ясувати, скільки генів міститься в генетичному керівництві людини, або геномі, не так просто, як думали вчені. Саме визначення гена змінилося з моменту завершення проекту геному людини більш 15 років тому. Гени зазвичай визначал...
Генетичний «Ноїв ковчег» врятує 66 000 видів
Міжнародний консорціум, що включає більше 50 інститутів, днями анонсував амбітний проект по збору високоякісних послідовностей геному 66 000 видів хребетних по всій Землі, включаючи ссавців, птахів, рептилій, амфібій і рибу. Спіль...
Що квантова теорія насправді говорить про реальність?
Демонстрація, яка перевернула ідеї великого Ісаака Ньютона про природу світла, була неймовірно простий. Її можна повторити з великою легкістю, де б не сяяло сонце», говорив англійський фізик Томас Янг в листопаді 1803 року членам ...
Гравітаційні хвилі не показали наявність додаткових вимірів
Хоча минулорічне відкриття гравітаційних хвиль в минулому році, народжених від зіткнення нейтронних зірок, було приголомшливим, воно не додало зайвих вимірювань нашого розуміння Всесвіту буквальних, у всякому випадку. Астрономи Ч...
У Канаді знайдені муміфіковані тіла 50 000-літніх вовка і оленя
В Культурному центрі канадського міста Доусон-Сіті виставлені муміфіковані останки вовченя і північного оленя, що жили 50 000 років тому. Вони були виявлені в 2016 році гірничодобувними компаніями і передані дослідникам. Завдяки...
З'єднання лантану і водню побило рекорд надпровідності
Надпровідники набирають обертів, і рекордсмен може бути повалений в будь-який момент. З'явилося відразу два дослідження на тему надпровідності — передачі електрики без опору — при температурах, які вище, ніж спостерігали раніше. Е...
Вчені збираються виростити живий нейронный комп'ютер
Будуть комп'ютери майбутнього так само, як і зараз збиратися на заводах, або ж їх будуть в прямому сенсі вирощувати в лабораторіях, як клітинні культури? Таким питанням настільки сильно зацікавилася команда біологів і комп'ютерних...
Допомагає від хропіння сон на боці?
Майже половина всіх дорослих людей хропе — якщо не ви, так я. Гучний і постійний хропіння може бути симптомом апное, серйозного порушення сну, що вимагає медичного втручання. Кажуть, що можна позбутися від хропіння, якщо спати на ...
Штучні синапси імітують функцію людського мозку
Команда вчених під керівництвом Мьюнг-Джея з Intelligent Devices and Systems Research Group в DGIST розробила штучне синаптическое пристрій, що імітує функцію нервових клітин (нейронів) і синапсів, відповідальних за пам'ять в мозк...
ІІ від MIT навчить роботів маніпулювати об'єктами, які вони бачать у перші
Навіть незважаючи на те, що сучасні роботи досить непогано вміють звертатися з різного роду об'єктами, попередньо в їх програму потрібно закласти дані про цих самих об'єктах. І якщо роботу попадеться щось, з чим він не вміє поводи...
З атомів рубідію зібрали Ейфелеву вежу, стрічку Мебіуса та інші фігури
Вченим вдалося вибудувати окремі атоми елемента рубідій в різноманітні об'ємні фігури, включаючи Ейфелеву вежу. Для цього вони використовував лазер, щоб утримувати атоми, і метод схожий на голографію, щоб закодувати складне розташ...
Примітка (0)
Ця стаття не має коментарів, будьте першим!