Российские ученые нашли способ сверхбыстрого управления светом с помощью лазера Производители электроники стремятся уменьшать размеры устройств, но рост производительности ограничен физическими пределами: проводники перегреваются, а скорость передачи сигналов уже недостаточна, особенно для задач ИИ. Перспективным решением являются фотонные чипы, где информацию передает свет, однако их развитие сдерживается сложностью управления светом и отсутствием полноценного оптического аналога транзистора. Группа ученых лаборатории «Низкоразмерные квантовые материалы» ИТМО разработала метод, позволяющий наблюдать за экситон-поляритонами — гибридными оптическими волнами со свойствами света и вещества одновременно. Для этого они добавили к волноводу из оксида тантала атомарно тонкий слой полупроводника на основе дисульфида вольфрама, а для визуализации волн использовали миниатюрную линзу из селенида цинка. Управление светом осуществлялось за счет коротких лазерных импульсов, направленных на диэлектрический волновод: лазер создает в полупроводнике большую плотность экситонов, а когда этих частиц становится слишком много, полупроводник временно перестает взаимодействовать со светом. Метод может применяться при создании сверхбыстрых оптических модуляторов и логических элементов для фотонных интегральных микросхем. Особенно технология востребована для задач искусственного интеллекта: гибридные чипы, где электроника работает в связке фотоникой, могут выполнять матричные вычисления, лежащие в основе нейросетей, намного быстрее.