Newswise -粒子は絶食するために適する計算の新しい形態に使用できるコミュニケーション、カリフォルニア州立大学サンディエゴ校の物理学者示した腐ると同時にライトのフラッシュを出す励起子を呼んだ。

集積回路、すべての電子デバイスのためのブロックであるトランジスターのアセンブリは、現在計算のために必要とされる信号を運ぶのに電子を使用する。 信号を送るのにしかしほとんどすべての通信機器は軽い、または光子、使用する。 電子からの光子に信号を送る言語を変える必要性は電子デバイスの速度を限る。

UCSDおよびUCサンタ・バーバラのUCSDの物理学のLeonid Butov、教授、および彼の同僚は複数をコンピュータの新型の基礎であることができる励起子基づかせていたトランジスターそれら報告するジャーナル科学の先発のオンライン版のこの週を造った。 組み立てた回路は励起子を使用する最初の計算装置である。

「私達のトランジスター電気電圧と電子のように制御することができるが、光子に回路の出力で電子とは違って変形するexitonsを使用して信号を「はButov言った処理する。 「光子への励起子のこの直接結合繋ぐ計算およびコミュニケーション間のギャップを」。は

励起子は正荷電の「穴から負荷電の電子を」。分けるガリウム砒素のような半導体でライトによって作成される、 組の残物がつながったら、それは励起子を形作る。 電子が穴と組み変えるとき、励起子はライトのフラッシュとしてエネルギーを腐らせ、解放する。

Butovおよび彼の同僚は電子および穴が異なった「量井戸に制限される複数のナノメーターで分かれている励起子の特別なタイプを」、の使用した。 この構成は電極によって供給される電圧を使用して励起子の流れを制御する機会を作成する。

これらの電圧ゲートは励起子の動きを停止させるか、またはそれらが流れるように許すできるエネルギー隆起を作成する。 そのエネルギー障壁が取除かれれば、励起子は出力されるコミュニケーション回路に直接与えることができるトランジスターに移動し、つくために変形でき信号を変える必要性を除去する。 「励起子光子に直接私達が計算およびコミュニケーションをつなぐことを可能にする」はButov言ったつながれる。

発見にかかわった他はカリフォルニア州立大学サンディエゴ校にアレックスの最高およびEkaterina Novitskaya、およびUCサンタ・バーバラにMicah HansonおよびアーサーGossardだった。

科学者は正確に1つに沿う信号を指示するまたは複数の細道を作成した複数のタイプのスイッチ形作るために励起子のトランジスターの結合によって簡単な集積回路を。 励起子が速いので、スイッチはすぐに弾くことができる。 200ピコ秒の順序の切換えの時間は今のところ示されてしまった。 (Aピコ秒は秒の1つのtrillionthである)。 励起子の計算自体が電子基づかせていた回路より速くないかもしれない間、速度は信号を別の機械に、またはオプティカルリンクによって接続される破片の異なった部分の間で送るとき来る。

励起子が計算に使用できるが実用化が異なった材料の使用を要求することを回路Butovおよび彼の同僚は示す作成した。 ガリウム砒素excitonic回路は-ケルビン40度(か-390の華氏温度)の下で…厳寒な温度だけで、励起子の結合エネルギーによって定められた限界働く。 (この構造の励起子を形作るためにそれよりウォーマー、および電子は穴と結合しない)。 実用温度は異なった半導体材料の選択によって高めることができると科学者は言った。

研究は軍隊の研究のオフィス、エネルギー省および全米科学財団によって資金を供給された。

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