Ученые надеются, что их открытие, детализированное в исследовании, опубликованном по своей природе Фотоника, приведет к развитию более захватывающих технологий, таких как модуляторы сигнала для лучей терагерца (ТГц) – который является частью электромагнитного спектра между видимым / инфракрасным светом и радио/микроволновыми печами.Кремний широко используется, чтобы послать микроволновые сигналы для мобильной связи, но это очень бедно при отправке видимых световых сигналов. Команда обнаружила, что стандартные примеси, которые опрыснуты в обычные компьютерные микросхемы, чтобы сделать транзисторы, могут управлять потоком фотонов THz намного более эффективно, чем почти что-либо еще.
Это обладает двойным преимуществом потенциального разрешения нового метода связи от чипа к чипу с кремнием, в настоящее время только возможным с намного более дорогими материалами, но также и подталкиванием мобильной связи к намного более высокой частоте и разрешения передачи большего количества данных.Эффект модуляции сигнала работает при помощи двух или больше фотонов, каждый из которых мог индивидуально пойти прямо через беспрепятственный кремний, и только когда они прибывают вместе, они поглощены. Первые действия фотона как выключатель – его присутствие или отсутствие определяют то, что произойдет с другими.
Выгода – то, что второй фотон должен быть почти одновременным с первым, означая, что интенсивность лучей должна быть действительно высокой. Исследователи попытались использовать фотоны THz вместо инфракрасных фотонов, используемых во всех предыдущих попытках, и нашли, что могли получить переключение с тысячами времен более низкая интенсивность чем когда-либо прежде.
Профессор Бен Мердин из Университета Суррея, сказал: «Это точно так же, как, когда Вайл Э. Койот преследует Roadrunner и уходит край утеса – есть всегда за момент до того, как физика просыпается и понимает, что у него есть слишком много потенциальной энергии, и он падает. В течение этого ‘времени койота’ (поскольку геймеры называют его) иногда что-то еще может вступить в силу как ракета или камень или скачок. Это точно, как Принцип Неуверенности Гейзенберга работает здесь – есть немного ‘времени койота’ после первых хитов фотона, в которых молекула не знает, какую энергию это, как предполагается, имеет, но больше энергии, которую это пытается проигнорировать меньше доступное время койота.
«Мы нашли, что со временем койота кремния света терагерца очень, намного дольше, означает, что этот вид выключателя фотона намного более эффективен, чем что-либо еще, о чем мы знаем. Результаты показывают, что кремний может выйти из абсолютно ремонта, обеспечив новые способы управлять информацией с легким а не электрическим током, означая намного более быстрые компьютеры и более высокие коммуникации пропускной способности».