Российские и международные ученые обнаружили, что перовскитовые волноводы обладают уникальными нелинейными свойствами, позволяющими создавать сверхбыстрые оптические чипы. Исследование проведено при участии Университета ИТМО в Санкт-Петербурге. Оно показало, что такие волноводы могут стать основой для фотонных компьютеров, которые будут работать быстрее и проще, чем традиционные электронные системы.
Перовскиты — синтетические материалы, подобные природному минералу, активно взаимодействуют со светом благодаря образованию экситон-поляритонов, квазичастиц, сочетающих свойства электронов и фотонов. Ранее считалось, что такие структуры устойчивы только при экстремально низких температурах, но ученые доказали их существование при комнатной температуре. В экспериментах исследователи создали волновод из перовскита толщиной 100 нм, по которому световые импульсы движутся, как машины по дороге. Они разработали специальные «входы» и «выходы» для фотонов, а также обнаружили, что мощные ультракороткие импульсы изменяют свойства материала, словно «продавливая» его.
Это свойство позволяет использовать свет для управления светом, обходя необходимость в электронных компонентах. Например, слабый импульс проходит без изменений, а мощный меняет волновод, влияя на последующие фотоны. Такое открытие упрощает конструкцию будущих чипов, ускоряя их работу. Ученые из России, Германии, Швейцарии, Турции и Великобритании считают, что технология может радикально изменить фотонные вычисления.