Proprietà strutturali e ottiche delle reti crossbar NW di InP e AlGaAs. (A) Immagine di microscopia elettronica a scansione a falsi colori delle reti InP e AlGaAs NW (illustrate con colori diversi); Gli InP NW sono pettinati lungo la direzione verticale e un AlGaAs NW lungo la direzione orizzontale per formare sei coppie di giunzioni trasversali. (B) Spettri PL dei NW misurati in un singolo punto di misurazione esemplare. Viene indicata la direzione di polarizzazione dei laser di eccitazione (a 532 e 730 nm). arb. unità, unità arbitrarie. (C) immagine HRSTEM di InP NW. L'inserto mostra il modello di diffrazione che dimostra la struttura cristallina ZB e la formazione di frequenti piani gemelli lungo l'asse di crescita NW. (D) I risultati della misurazione EDX di AlGaAas NW mostrano la composizione di Al e Ga lungo la direzione di crescita NW (ovvero, [111] direzione del cristallo). La posizione della scansione della linea è mostrata nel riquadro. Credito: Progressi scientifici (2018). DOI:10.1126/sciadv.aar7954
Un team di ricercatori dell'Università di Aalto in Finlandia ha trovato un modo per utilizzare i nanofili per costruire porte logiche completamente ottiche, un passo importante verso la costruzione di un computer basato sulla luce. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Progressi scientifici , il gruppo descrive il loro nuovo approccio, come ha funzionato nei test, e ciò che credono debba accadere dopo per consentire l'uso di tali porte in un computer reale.
Poiché il potenziale di aumento della velocità diminuisce per la tecnologia informatica convenzionale, gli scienziati cercano nuove possibilità, come usare la luce per rappresentare le informazioni piuttosto che gli elettroni. Sfortunatamente, nonostante molto tempo e fatica, i computer ottici non sono ancora un'opzione praticabile. Uno dei principali punti critici è stato lo sviluppo di porte logiche completamente ottiche funzionanti, le parti dei circuiti del computer utilizzate per l'elaborazione delle decisioni. I ricercatori notano che sono state sviluppate porte logiche completamente ottiche, ma si sono rivelati troppo difficili da produrre nelle quantità necessarie per i computer commerciali. Questo potrebbe cambiare, però, poiché affermano di aver sviluppato un nuovo modo di costruirli, che credono possa essere commercializzato.
L'idea alla base delle nuove porte è quella di utilizzare i nanofili per trasmettere fotoni. Per consentire loro di fungere da snodi, che costituiscono la base delle operazioni logiche, il gruppo utilizzava due tipi diversi:alcuni fatti di fosfato di indio e alcuni di arseniuro di gallio e alluminio. Le giunzioni si formano consentendo ai due tipi di incrociarsi, come le fermate a quattro vie sulle strade. Il gruppo riferisce che utilizzando tali nanofili, erano in grado di creare ed eseguire porte logiche completamente ottiche in grado di eseguire operazioni logiche di computer tradizionali come OR, AND e NAND:ciò ha permesso loro di svolgere semplici problemi di matematica.
I grafici, codificati a colori, corrisponda all'input di cui sopra. Credito:Università Aalto
I ricercatori suggeriscono che le loro porte logiche potrebbero essere utilizzate più o meno allo stesso modo in cui le porte logiche basate su elettroni sono attualmente utilizzate nei computer, o in modi completamente nuovi. Notano che il processo di creazione dei nanofili è stato molto semplice:sono stati semplicemente cresciuti. Ma riconoscono anche che la qualità dei nanofili dovrebbe essere migliorata per fornire il tipo di precisione necessario in un computer.
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