Лаборатория Йельского университета разработала новое устройство обработки радиочастот, которое позволяет более эффективно управлять информацией, открывая двери для нового поколения обработки сигналов на микрочипах. Один из ключей к технологии — замедление передачи информации.
Новая система, описанная в выпуске журнала Nature Communications от 5 марта, объединяет фотоны и фононы — электромагнитную энергию и звуковую энергию — для выполнения сложных задач обработки сигналов, используя свойства низкоскоростных акустических волн. В этом случае звуковые волны в миллион раз выше по частоте, чем все, что может услышать человек.
На протяжении десятилетий исследователи изучали способы сократить технологии обработки сигналов путем кодирования информации на свет. Используя схемы, которые управляют фотонами, а не электронами, отдельные компоненты можно сделать намного меньше и поддерживать огромную полосу пропускания информации. Однако не хватало одного: эффективного способа включить акустические волны, которые дольше удерживают информацию, в еще меньшем пространстве.Создав новые схемы, которые могут управлять светом и звуком, исследователи из Йельского университета разработали гибридные технологии, сочетающие в себе лучшее из обоих миров.
«Это определенно то, что будет развиваться в ближайшие годы», — сказал соавтор Питер Ракич, доцент кафедры прикладной физики Йельского университета и главный исследователь исследования. «Это совершенно другой подход из-за его гибкости. Мы сделали что-то меньшее и более легкое, которое может работать на том же микрочипе с процессором».В результате информация может храниться, фильтроваться и обрабатываться с гораздо большей эффективностью. Поскольку устройство достаточно мало, чтобы его можно было разместить на кремниевом кристалле, оно потенциально может быть дешевле, чем другие системы.
Он также может быть адаптирован к множеству сложных схем обработки сигналов.«Наша работа здесь представляет собой сочетание физики и инженерии», — сказал Хидеук Шин, младший научный сотрудник прикладной физики Йельского университета и первый автор исследования. «Мы демонстрируем новую мощную операцию обработки сигналов, которая невозможна с использованием одних только фотонов».
Дополнительными авторами исследования являются Джонатан Кокс, Роберт Джареки и Эндрю Старбак из Sandia National Laboratories, а также Чжэн Ван из Техасского университета в Остине.