Los impactos de la luz ultra rápida pueden hacer que las computadoras sean un millón de veces más rápido que los procesadores de hoy: un equipo de científicos, incluidos investigadores de la Universidad de Arizona, está tratando de hacerlo realidad.

Los científicos del departamento de física y la facultad de las ciencias ópticas de James Wyant mostraron una manera de controlar los electrones en el Graphendi usando golpes de luz que duraron más cortos que uno en el billón de la segunda. Usando un efecto cuántico conocido como túnel, permitieron que los electrones pasaran casi un instante de una barrera física y, por lo tanto, redefinieron los posibles límites de la potencia de cálculo.

Un estudio publicado en la revista Nature Communications subraya que esta técnica puede conducir a una velocidad de procesamiento de datos a nivel de Petahertz, es decir, una velocidad de 1,000 veces más rápida que las chips de hoy.

Mohammed Hassan, profesor asociado de física y ciencias ópticas, dijo que la transferencia de datos a estas velocidades cambiará nuestra comprensión de la informática. Hassan tenía una larga historia en el desarrollo de tecnologías de cálculo basadas en la luz y previamente fue pionero en la creación del microscopio electrónico más rápido del mundo.

"Hemos avanzado mucho en el desarrollo de tecnologías como el software de inteligencia artificial, pero la velocidad de desarrollo de hardware no podría mantenerse al día con esto. Sin embargo, en base a los descubrimientos en el cálculo cuántico, podemos desarrollar equipos que puedan mantener el ritmo de la revolución continua en el software de tecnología de la información. Computadoras ultra rápidas, espacio, servicios químicos, servicios de salud y muchas más áreas proporcionarán gran beneficio.

Hassan trabajó con sus colegas de la Universidad de Arizona: el profesor asociado de física Nikolai Golubev, Mohamed Sinari, estudiante óptico y de física Mohamed Sinari, Jalil Shah y MingeChui Yuan, un estudiante graduado en el campo de la óptica. Sus colegas del Laboratorio de Propulsión de Jet del Instituto de Tecnología de California y sus colegas de la Universidad de Munich Ludwig-Maximilianos en Alemania.

El equipo examinó primero la conductividad eléctrica de las muestras modificadas de gráfico, que es un material de átomos de carbono de una sola capa. Cuando la luz láser se mantiene en el grafeno, la energía del láser les permite moverse y mover los electrones en el material y el flujo de forma.

A veces estas corrientes eléctricas se cancelan entre sí. Hassan explicó que esto se debió a la onda de energía láser hacia arriba y hacia abajo para formar corrientes iguales y opuestas en ambos lados del gráfico. Debido a la estructura atómica simétrica del gráfico, estas corrientes se reflejan y se cancelan entre sí.

¿Qué pasaría si pudiera pasar por un solo grafeno de electrones y pudiera ser grabado y observado en tiempo real? Este "efecto de túnel Olan, que fue casi al instante, fue un resultado inesperado de la modificación del equipo en diferentes muestras de grafeno.

"Esto es lo que más amo en la ciencia: los descubrimientos reales provienen de las cosas que no espera. Cuando ingresas a un laboratorio, siempre tienes un sentido de expectativa sobre lo que sucederá, pero la verdadera belleza de la ciencia son pequeños accidentes que te alientan a explorar más. Cuando nos damos cuenta de que hemos logrado este efecto de túnel, necesitamos saber más.

Utilizando un fototransista basado en grafeno, un fototransista basado en grafeno vendido comercialmente con una capa especial de silicona, los investigadores crearon lo que Hassan llamó el "transistor cuántico de Petahertz más rápido mundial Kullanarak usando un láser en 638 atosania".

El transistor es un dispositivo que controla el flujo eléctrico entre los dos puntos, que sirve como un interruptor electrónico o amplificador y forma la base del desarrollo de la electrónica moderna.

"Para hacer una comparación, un Atrosaniye es uno de un segundo en el Urbanilion. Esto significa que este éxito representa un gran salto en el desarrollo de la tecnología informática ultra rápido al crear un transistor a la velocidad de Petahercio, dijo Hassan.

Si bien algunos desarrollos científicos requieren condiciones estrictas como la temperatura y la presión, este nuevo transistor allanó el camino para la comercialización y uso en la electrónica diaria.

La asociación de Hassan con Techunch Arizona, una oficina que ayuda a comercializar, patentes y ofrece innovaciones basadas en la investigación de la Universidad de Arizona. Aunque la invención original utiliza un láser especial, los investigadores continúan desarrollando un transistor compatible con equipos vendidos comercialmente.

"Espero que podamos cooperar con socios industriales para aplicar este transistor de Petahertz en un microchip. La Universidad de Arizona ya es conocida por tener el microscopio electrónico más rápido del mundo y queremos que se sepamos que tengan el primer transistor de Petahercios, dijo Hassan.