Звуковые волны вместо электронов: новый мир компьютерного языка, закодированного звуком

Разработан чип, способный передавать и обрабатывать данные с помощью звуковых волн, а не потоков электронов.

Ученые из Гарвардской школы инженерии и прикладных наук имени Джона А. Полсона (SEAS) впервые продемонстрировали управление и модуляцию акустических волн с помощью электрического поля на кристалле.

Акустические волны медленнее электромагнитных волн той же частоты, но даже в высокоскоростном мире вычислений и коммуникаций это неплохо. Короткие акустические волны легко удерживать в наноразмерных структурах, они с трудом взаимодействуют друг с другом и сильно взаимодействуют с системой, в которой они заключены, что делает их полезными как для классических, так и для квантовых приложений.

Акустические волны многообещающи в качестве встроенных носителей информации как для квантовой, так и для классической обработки информации, но разработка акустических интегральных схем сдерживается невозможностью масштабируемого управления акустическими волнами с малыми потерями. В этой работе мы показали, что можем управлять акустическими волнами на интегрированной платформе из ниобата лития, что еще на один шаг приблизило нас к акустической интегральной схеме.

Марко Лонкар (Marko Loncar) — профессор электротехники в SEAS. Автор работы.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Electronics.

Лонкар и его команда использовали уникальные свойства ниобата лития для создания встроенного электроакустического модулятора для управления акустическими волнами, распространяющимися во встроенных волноводах. Прикладывая электрическое поле, модулятор может управлять фазой, амплитудой и частотой акустических волн на кристалле.

Предыдущие акустические устройства были пассивными, но теперь у нас есть электрическая модуляция для активной настройки акустических устройств, что обеспечивает множество функций в будущем развитии обработки микроволновых сигналов с использованием этих типов акустических устройств

Линбо Шао (Linbo Shao) — доцент Технологического института Вирджинии.
Чип, который может контролировать и модулировать акустические волны. 
(Источник: Гарвардский университет SEAS)

Исследователи также стремятся построить более сложные, большие схемы акустических волн и квантовые системы. По словам Шао, работа команды «прокладывает путь к высокопроизводительным устройствам и схемам на основе акустических волн для обработки микроволновых сигналов следующего поколения, а также к квантовым сетям и интерфейсам на кристалле, связывающим различные типы квантовых систем».

Добавить комментарий