Ученые из России и других стран выяснили, что перовскитовые волноводы обладают необычными нелинейными свойствами, дающими возможность создавать сверхбыстрые оптические чипы. Работа с участием Университета ИТМО в Санкт-Петербурге продемонстрировала, что эти волноводы могут послужить основой для фотонных компьютеров, функционирующих быстрее и проще, чем обычные электронные системы.
Синтетические материалы перовскиты, аналогичные природному минералу, активно взаимодействуют со светом за счет образования экситон-поляритонов — квазичастиц, объединяющих характеристики электронов и фотонов. Раньше полагали, что подобные структуры устойчивы лишь при экстремально низких температурах. Ученые доказали их существование при комнатной температуре. В эксперименте исследователи создали волновод из перовскита толщиной 100 нм, по которому световые импульсы движутся как машины по дороге. Разработали специальные «входы» и «выходы» для фотонов, а также обнаружили, что мощные ультракороткие импульсы меняют свойства материала, словно «продавливая» его.
Свойство позволяет управлять светом с помощью света, минуя электронные компоненты. Слабый импульс проходит неизменным, а мощный изменяет волновод, влияя на последующие фотоны. Открытие упростит конструкцию будущих чипов, ускоряя их работу. Ученые из России, Германии, Швейцарии, Турции и Великобритании полагают, что технология может радикально изменить фотонные вычисления.