Os engenheiros estão revelando uma atualização para o laser transistorizado que pode ser usado para aumentar a velocidade do processador do computador - a formação de dois estados de energia estáveis ​​e a capacidade de alternar entre eles rapidamente.

Os computadores modernos são limitados por um atraso formado à medida que os elétrons viajam através dos minúsculos fios e interruptores em um chip de computador. Para superar esse acúmulo eletrônico, engenheiros gostariam de desenvolver um computador que transmita informações usando luz, além da eletricidade, porque a luz viaja mais rápido que a eletricidade.

Tendo dois estados de energia estáveis, ou biestabilidade, dentro de um transistor permite que o dispositivo forme um interruptor óptico-elétrico. Essa mudança funcionará como o bloco de construção principal para o desenvolvimento da lógica óptica - a linguagem necessária para os futuros processadores ópticos de computador se comunicarem, disse Milton Feng, o Nick Holonyak Jr. Cadeira Emérito em engenharia elétrica e de computação e o líder da equipe em um estudo recente.

"Construir um transistor com biestabilidade elétrica e óptica em um chip de computador aumentará significativamente as velocidades de processamento, "Feng disse, "porque os dispositivos podem se comunicar sem a interferência que ocorre quando limitados a transistores apenas de elétrons."

No último estudo, os pesquisadores descrevem como as saídas biestáveis ​​óticas e elétricas são construídas a partir de um único transistor. A adição de um elemento óptico cria um ciclo de feedback usando um processo chamado tunelamento de elétrons que controla a transmissão da luz. A equipe publicou seus resultados no Journal of Applied Physics .

Feng disse que a solução óbvia para resolver o gargalo formado pela transferência de big data - eliminar a transmissão eletrônica de dados do transistor e usar toda a ótica - é improvável de acontecer.

"Você não pode remover os componentes eletrônicos inteiramente porque você precisa conectar a uma corrente e convertê-la em luz, "Feng disse." Esse é o problema com o conceito de computador totalmente óptico de que algumas pessoas falam. Simplesmente não é possível porque não existe um sistema totalmente óptico. "

Feng e Holonyak, a cadeira Bardeen Emeritus em engenharia elétrica e de computação e física, em 2004, descobriu que a luz - anteriormente considerada um subproduto da eletrônica de transistores - poderia ser aproveitada como um sinal óptico. Isso pavimentou o caminho para o desenvolvimento do laser transistorizado, que usa luz e elétrons para transmitir um sinal.

O novo transistor pode permitir novos dispositivos e aplicações que não eram possíveis com a tecnologia de transistor tradicional.

"Este é um único dispositivo que fornece biestabilidade para funções elétricas e ópticas com um interruptor, "Feng disse." É totalmente novo, e estamos trabalhando muito para encontrar mais novos aplicativos para o dispositivo. "

Feng e sua equipe demonstraram biestabilidade eletro-óptica a -50 graus Celsius. O próximo passo será provar que o aparelho funciona em temperatura ambiente. Feng disse que eles alcançaram recentemente esse marco, e os detalhes serão publicados em um próximo relatório.

"Qualquer dispositivo eletrônico é virtualmente inútil se não funcionar à temperatura ambiente, "Feng disse." Ninguém quer carregar um aparelho na geladeira para evitar que fique muito quente! "