Первое фотонное вычислительное устройство создано на основе квантовых точек

Автор: Юлия Казарян

Специалисты рассказали о новом типе вычислительных систем

Сотрудники Университета Южной Калифорнии (США) сумели создать прототип фотонного компьютера при помощи массива регулярно расположенных квантовых точек, имеющих определенную форму. Материалы исследования появились в журнале ALP Photonics.

Фотоны применяются в квантовых оптических системах вместо электронов, уступающих фотонам в скорости. Для создания фотонов применяются квантовые точки — полупроводниковые наночастицы, состоящие из относительно небольшого числа атомов. Работу системы обеспечивает установка наночастиц на матрицу другого полупроводника. Частицы должны быть установлены в регулярном порядке, а также иметь одинаковый размер и ориентацию пространстве.

В основу новой технологии, позволяющей располагать квантовые точки одинакового размера на матрице, заложен метод «субстрат-кодированного эпитаксиального уменьшения размера». Специалисты изготовили регулярные массивы нановпадин. Они имели определенную ориентацию краев, а их форма напоминала форму пирамиды. Полупроводниковая подложка была изготовлена из арсенида галлия.

Квантовые точки устанавливались в отверстия на полупроводнике. Процесс сопровождался осаждением галлия и индия в нановпадинах. Для выравнивания поверхности подложки специалисты заполняли пространство между квантовыми точками при помощи специального раствора. Полученная фотонная схема способна создавать свет с одинаковой длиной волны. Известно, что в ходе дальнейших экспериментов ученые протестируют различные виды полупроводников.