В DTU создали нанолазер для оптических микрочипов
Разработка DTU работает при комнатной температуре и пока возбуждается внешним светом. Следующая ключевая техническая задача — перевести нанолазер на электрическое питание. Исследователи рассчитывают, что такие лазеры смогут снизить энергопотребление компьютеров до 50%.
Исследователи DTU разработали компактный нанолазер, который в перспективе может использоваться для передачи данных светом прямо внутри микрочипов. Работа опубликована в журнале Science Advances.
Сегодня оптические сигналы уже применяются для передачи данных по волоконно-оптическим линиям, однако внутри компьютеров информация обычно перемещается по электрическим цепям. Это приводит к выделению тепла и ограничивает скорость обмена данными. Авторы работы предлагают заменить часть таких соединений оптическими: для этого на одном чипе, вероятно, потребуется работа тысяч миниатюрных лазеров.
В основе устройства находится нанорезонатор — структура, удерживающая и концентрирующая свет в крайне малом объёме. При освещении лазера внешним лучом в этой области одновременно концентрируются фотоны и электроны. По словам исследователей, это позволяет устройству работать при комнатной температуре при необычно низком потреблении энергии.
Профессор DTU Йеспер Мёрк оценивает, что применение нанолазеров в компьютерах в будущем может сократить их энергопотребление примерно вдвое. Помимо вычислительной техники, смартфонов и дата-центров, разработчики рассматривают применение технологии в сверхчувствительных биосенсорах и системах визуализации высокого разрешения.
Пока нанолазер не питается электричеством — это следующая ключевая техническая задача проекта. По оценке исследователей, на решение оставшихся проблем может уйти от пяти до десяти лет.