Képzeld el, hogy egy napon a számítógéped már nem elektromos impulzusokkal, hanem fénnyel végzi a műveleteket, villámgyorsan, szinte felfoghatatlan tempóban! Nos, a budapesti Wigner Fizikai Kutatóközpont és az ELI Lézeres Kutatóintézet kutatói pont ezen dolgoznak – és most hatalmas lépést tettek előre.
A magyar tudósok egy különleges, néhány atomi réteg vastagságú „szendvics” anyagot készítettek
Amiben váltakoznak az irídium- és zafírrétegek. Egy ilyen nanoanyagot egy német kutatócsoport állított elő kifejezetten a budapesti lézerkísérletekhez. Itt aztán a kutatók brutálisan rövid lézerimpulzusokat lőttek rá: mindössze néhány femtoszekundumig (ami a másodperc milliárdod részének milliomod része) tartottak.
Itt jön a döbbenetes rész
A fény elektromos tere ilyenkor közvetlenül mozgásba hozza a fémben lévő elektronokat, gyakorlatilag áramot indít el – anélkül, hogy hagyományos feszültséget kapcsolnánk rá. Ez a folyamat nagyságrendekkel gyorsabb, mint a mai számítógépes tranzisztorok működése.
Miért izgalmas ez?
A mai mikrochipekben a tranzisztorok ugyan már rendkívül gyorsak, de még így is a másodperc milliárdod részébe telik egy művelet. Ez a fényvezérelt technológia viszont akár százezerszer gyorsabb lehet.
Egy nap ez lehet a kulcsa az ultrasebességű, fénnyel vezérelt logikai áramköröknek, ami teljesen átírhatja a számítástechnikát.
Mit mondanak a kutatók?
„Arra voltunk kíváncsiak, hogy lehet-e egyszerűen fénnyel áramot kelteni egy fémben, és nem kellett csalódnunk!” – mondta Hanus Václav, a kutatás egyik vezetője.
Fehér Beatrix doktorandusz kiemelte: annyira vékony anyagokat használtak, hogy azok csak pár atomi réteg vastagságúak voltak.
Dombi Péter, a budapesti csoport vezetője hozzátette: ez egyelőre felfedezőút, de néhány éven belül valós technológiává válhat, ami lenyűgöző lehetőségeket rejt.
A kutatás egyik „mellékterméke”, hogy a budapesti csapat egy olyan kis optikai eszközt is megépített, amivel sokkal egyszerűbben lehet elemezni a lézernyalábok tulajdonságait. Ez már most hasznos lehet más kutatásokban is.
Mit hoz a jövő?
Lehet, hogy hamarosan a laptopod nem is melegszik majd úgy, mint most, és villámgyorsan elvégez mindent, mert már nem elektromos kapcsolók kattognak benne, hanem a fény maga kapcsolgatja az elektronokat. És mindezhez magyar kutatók munkája adhatja az alapot.
