Компьютерные чипы и схемы посылают и обрабатывают данные путем модулирования определенных носителей. В большинстве случаев это электроны, поток которых модулируется транзисторами, кодирующими данные в виде нулей и единиц. С недавнего времени стали появляться фотонные чипы, посылающие частицы света по волноводам. Ученые из Гарварда продемонстрировали еще один новый тип чипа — он передает данные в виде звуковых волн.
Новый акустический чип работает примерно так же, как фотонный, только вместо световых волн информацию переносят звуковые. Модулятор разработчики изготовили из ниобата лития, который меняет эластичность под действием электрического поля и генерирует акустические волны. Точно настроив параметры поля, модулятор может контролировать фазу, амплитуду и частоту акустических волн, кодируя в них данные и посылая их по волноводу. Акустические чипы обладают преимуществом перед электромагнитными. Их легко уменьшить до размеров крошечных волноводных структур, они не создают помех друг для друга и активно взаимодействуют с другими элементами системы.
«Акустические волны — это многообещающие носители информации как для классических, так и для квантовых вычислений. Ранее разработка акустических интегральных схем была затруднена ввиду невозможности их контроля с низким уровнем потерь и варьированием размера. Однако мы показали, что можно контролировать акустические волны на интегральной платформе из ниобата лития: это еще на один шаг приближает нас к созданию акустической интегральной схемы», — рассказывает Марко Лонкар, старший исследователь проекта.
Разработав первый функциональный акустический чип, команда Лонкара планирует начать работать над более сложными акустическими схемами, чтобы в будущем интегрировать их с компонентам квантового компьютера — например, со сверхпроводящими кубитами.