Российские учёные создали светоуправляемую плёнку для вычислений
Лазеры в науке, Лазеры в электронной отрасли, Сделано в России 28.08.2026 Комментарии к записи Российские учёные создали светоуправляемую плёнку для вычислений отключеныМатериал переключает свойства импульсов до миллиарда раз в секунду
Исследователи из российского Университета ИТМО, Швейцарии и Китая разработали тончайшую кремниевую мембрану, которая позволяет управлять световыми импульсами на гигагерцовых частотах. Устройство представляет собой метаповерхность — структуру из множества микроэлементов, способную взаимодействовать со светом. В отличие от обычных метаповерхностей, чьи свойства фиксированы при производстве, новинка может менять характеристики импульсов под действием внешнего сигнала.
Как пояснили ТАСС учёные, секрет — в сверхтонкой кремниевой плёнке толщиной всего в один микрон, свободно висящей в воздухе без твёрдой подложки. При нагреве электричеством или облучении короткими лазерными импульсами в кремнии возникают свободные электроны, которые почти мгновенно, за доли наносекунды, изменяют прозрачность материала. Это позволяет переключать оптическое состояние устройства до миллиарда раз в секунду, что сопоставимо с тактовой частотой современных процессоров, но при прямой обработке сигналов светом.
Разработка открывает путь к компактным спектрометрам для химического анализа, чувствительным элементам тепловизоров и системам защищённой оптической связи. Кроме того, метаповерхность может стать основой для вычислительных устройств с минимальным энергопотреблением, где данные обрабатываются напрямую световыми импульсами, без преобразования в электрические сигналы.
«Лазерный импульс меняет свойства кремния почти мгновенно, поэтому время переключения составило считанные наносекунды, а частота модуляции достигла порядка гигагерца. Это сравнимо с тактовой частотой современных процессоров, только в нашем случае обработка сигналов идёт напрямую светом», — рассказал главный научный сотрудник физического факультета ИТМО Сергей Макаров.
