მონაშის უნივერსიტეტის ფიზიკოსებმა შექმნეს მიკროსქემა, რომელსაც შეუძლია ინფორმაციის სინათლის მეშვეობით გენერირება, მართვა და წაკითხვა — ეს ყველაფერი ერთ, კომპაქტურ ჩიპშია ინტეგრირებული. მიღწევა წარმოადგენს გარღვევას „ველტრონიკის“ (valleytronics) სფეროში, რაც მომავალში კომპიუტერული სისტემების მუშაობას რადიკალურად დააჩქარებს.

მკვლევრებმა პირველად შეძლეს სრულად ინტეგრირებული სისტემის აწყობა. ჩიპი ქმნის სპეციალიზებულ სინათლის სიგნალებს, ანაწილებს მათ და გარდაქმნის ელექტრონულ სიგნალებად. ეს პროცესი იყენებს კვანტურ მახასიათებელს, რომელსაც „ველის თავისუფლების ხარისხი“ (valley degree of freedom) ეწოდება. მეცნიერთა აზრით, ეს მეთოდი მონაცემთა კოდირებისა და გადაცემის სრულიად ახალ შესაძლებლობებს ხსნის.

ტექნოლოგიური გარღვევა: ოთახის ტემპერატურაზე მუშაობა

კვლევის წამყვანი ავტორი, დოქტორი ჩი ლი აღნიშნავს, რომ მანამდე არსებული სისტემები მხოლოდ ნაწილობრივ ფუნქციონირებდა. ახალი მოწყობილობა კი დამოუკიდებლად მართავს მთელ პროცესს მაღალი სიზუსტით. მნიშვნელოვანია, რომ ტექნოლოგია მუშაობს ოთახის ტემპერატურაზე, რაც მას არსებულ კვანტურ სისტემებთან შედარებით ბევრად პრაქტიკულს და ნაკლებად ხარჯიან იხდის.

„ჩვენ შევძელით ულტრათხელი მასალების გაერთიანება მეტასტრუქტურებთან, რითაც გადავლახეთ ტექნიკური ბარიერები, რაც აქამდე შეუძლებელი იყო,“ — განმარტავს დოქტორი კაიჯიან შინგი, კვლევის თანაავტორი.

პრაქტიკული გამოყენება და სამომავლო პერსპექტივები

ექსპერიმენტის ფარგლებში ჩიპმა პარალელურად დაამუშავა ორი სხვადასხვა გამოსახულება, რაც ადასტურებს, რომ სისტემას შეუძლია ინფორმაციის მრავალი ნაკადის ერთდროულად მართვა. პროფესორი ჰაორან რენი, პროექტის ხელმძღვანელი, მიიჩნევს, რომ ეს ტექნოლოგია ხელს შეუწყობს ენერგოეფექტური და სწრაფი გამოთვლითი სისტემების შექმნას.

აღნიშნული კვლევა, რომელიც ჟურნალ Nature Photonics-ში გამოქვეყნდა, საერთაშორისო თანამშრომლობის შედეგია. მასში მონაწილეობდნენ ექსპერტები ავსტრალიიდან, ჩინეთიდან, სინგაპურიდან, გერმანიიდან და იაპონიიდან. ეს ტექნოლოგია საფუძველს უყრის მომავლის ოპტიკურ საკომუნიკაციო სისტემებსა და მოწინავე კვანტურ კომპიუტერებს.

პროფესორ სტეფან მაიერის თქმით, ეს არის ნაბიჯი ფუნდამენტური მეცნიერებიდან პრაქტიკულ ტექნოლოგიამდე, რომელიც სინათლის გამოყენებით ინფორმაციის დამუშავებას ახალ დონეზე აიყვანს.