با ادامه روند کوچکتر شدن تراشهها، صنعت الکترونیک به تدریج با چالشهای فیزیکی تازهای روبهرو شده است. افزایش تعداد ترانزیستورها روی تراشهها و نیاز به پردازش سریعتر دادهها باعث شده پژوهشگران به دنبال روشهایی فراتر از معماریهای سنتی مبتنی بر سیمهای فلزی و جریان الکتریکی باشند.
در این پژوهش، دانشمندان دانشگاه میشیگان از نور لیزر برای ایجاد شرایطی استفاده کردند که بتواند حرکت الکترونها را در یک ماده به شکل کنترلشده هدایت کند. در واقع، به جای اینکه الکترونها تنها در مسیرهای از پیش تعیینشده حرکت کنند، میدانهای نوری ایجادشده توسط لیزر میتوانند مسیر و رفتار آنها را تغییر دهند.
این فناوری بر پایه تعامل میان نور و ماده استوار است؛ حوزهای که در سالهای اخیر به یکی از مسیرهای مهم توسعه فناوریهای آینده تبدیل شده است. زمانی که نور با ساختارهای اتمی مواد برهمکنش میکند، میتواند ویژگیهای الکترونها را تغییر دهد و امکان کنترل دقیقتر آنها را فراهم کند.
اهمیت این دستاورد در آن است که کنترل الکترونها با نور میتواند راه را برای ساخت قطعاتی باز کند که سرعت بالاتر و مصرف انرژی کمتری نسبت به فناوریهای فعلی دارند. در شرایطی که رشد هوش مصنوعی، رایانش ابری و پردازش حجم عظیم دادهها نیاز به تراشههای قدرتمندتر را افزایش داده، یافتن روشهای جدید برای انتقال و پردازش اطلاعات به یک اولویت جهانی تبدیل شده است.
یکی از حوزههایی که میتواند از این فناوری بهره ببرد، رایانش نوری است؛ شاخهای از فناوری که به جای انتقال اطلاعات تنها با جریان الکتریکی، از فوتونها یا ذرات نور برای پردازش داده استفاده میکند. این رویکرد میتواند در آینده به توسعه رایانههایی با سرعت بسیار بالاتر و مصرف انرژی پایینتر کمک کند.
این فناوری همچنین برای محققان حوزه رایانش کوانتومی اهمیت دارد. در سیستمهای کوانتومی، کنترل دقیق رفتار ذرات در مقیاس بسیار کوچک یکی از بزرگترین چالشهاست و ابزارهایی که بتوانند این کنترل را با دقت بالا انجام دهند، میتوانند نقش مهمی در پیشرفت این حوزه داشته باشند.
با وجود این، این دستاورد هنوز در مرحله پژوهشی قرار دارد و برای تبدیل شدن به یک فناوری تجاری، نیازمند آزمایشهای بیشتر و توسعه مواد و تجهیزات مناسب است. با این حال، پژوهش جدید نشان میدهد آینده تراشهها ممکن است تنها به مسیرهای الکتریکی وابسته نباشد و نور بتواند به یکی از ابزارهای اصلی ساخت نسل بعدی فناوریهای محاسباتی تبدیل شود.
Src: S.D