Opracowanie bramki logicznej, w której zmiana stanu wywoływana jest przez impuls świetlny, a nie poprzez przepływ prądu, może oznaczać początek końca współczesnej elektroniki i duże prawdopodobieństwo nagrody Nobla dla naukowców, którzy opracowali nową technologię.
Istotą przełomu jest opracowanie przełącznika logicznego, który powstał dzięki zastosowaniu nanostruktur z siarczku kadmu, pokrytego powłoką tlenku krzemu.
Do stworzenia elementarnego przełącznika użyto pary nanoprzewodów, natomiast połączone dwa przełączniki stworzyły bramkę NAND. W trakcie testu, za pomocą laserów wprowadzono do przełaczników impulsy świetlne osiągając na wyjściu zadany sygnał, wynikający z działania bramki logicznej.
Najtrudniejszym i najbardziej spektakularnym osiągnięciem było uzyskanie stanu: 1,1 -> 0, czyli efektu, w którym podanie na wejście dwóch sygnałów powoduje na wyjściu stan 0, udało się to uzyskać poprzez wygaszenie jednego impulsu światła za pomocą drugiego!
Elementarny przełącznik to para nanoprzewodów, połączone dwa przełączniki stworzyły bramkę NAND
Możliwe stany logiczne bramki
Poprzez łączenie bramek NAND można uzyskać wszystkie inne elementy logiczne. Opracowanie "świetlnej" bramki NAND może otworzyć drogę do budowy zaawansowanych układów scalonych, pracujących z wykorzystaniem sygnałów optycznych, a nie przepływu elektronów.
Trudno przecenić nową technologię. Układy scalone i komputery "świetlne", czyli fotoniczne będą zużywały mniej energii, będą niemal całkowicie odporne na zakłócenia elektromagnetyczne i – co zapewne najistotniejsze – będą o wiele szybsze.
Wprowadzenie komputerów fotonicznych to także gwałtowny rozwój techniki światłowodowej, która obecnie jest hamowana przez drogie i małowydajne urządzenia konwertujące sygnał elektryczny na optyczny.
Kwestią czasu jest, gdy termin "elektronika konsumencka" zamieni się w "fotonikę konsumencką" - powiedział profesor Ritesh Agarwal szef grupy naukowców z University of Pennsylvania, którzy opracowali nową technologię.
Światło laserowe emitowane z nanoprzewodu z siarczku kadmu, pokrytego powłoką tlenku krzemu
