Любой компьютер сможет работать в 100000 раз быстрее, чем сейчас, если задействовать в нем «электричество» нового типа. Международная группа исследователей из Университета Мичигана доказала возможность перемещения отдельных электронов при помощи ультракоротких лазерных вспышек, вместо электрического тока. Исследование может привести к появлению совершенно новой световолновой электроники и созданию квантового компьютера.
Технология полупроводников на основе кремния давно себя исчерпала. Фактически мы добрались до физических пределов этих систем. Плотность компонентов и количество операций в чипе сегодня столь велики, что если отправить электрон «с заданием» к цели, то зачастую он сталкивается с собратом. Это порождает выброс энергии в виде избыточного тепла и сводит на нет все усилия по дальнейшей миниатюризации – вместо упорядоченного движения мы получим хаос.
Но можно пойти на хитрость, заставить электрон двигаться настолько быстро, что он будет опережать негативное событие. Это квантовая механика – представьте, что два автомобиля не столкнулись на перекрестке, потому что в расчетный момент аварии уже оказались далеко от него. Конечно, возникают новые сложности, поэтому речь пока идет об открытии в области фундаментальной физики, а не о прикладной технологии.
Истинный же повод для ликования у ученых иной. Чтобы «подтолкнуть» электрон, его накачивают энергией, посредством фемтосекундных импульсов от терагерцевого лазера, до уровня отрыва от ядра и начала движения по атомным связям кристалла. Этот лазер оказался столь быстр, что удалось поймать и удерживать электрон между двумя энергетическими состояниями. Квантовый эффект, как он есть, не смоделированный, а в реальности.
Рабочее название технологии — «световолновое электричество». Помимо замены полупроводникам ее собираются использовать для оптимизации химических реакций и создания средств квантовой криптографии.
