Graphene-baserte datamaskiner kan slå strøm til lys, hastighetsbehandling

Dataprosessering kan være i ferd med å bli mye raskere takket være grafen og lyset. Ny forskning ut av MIT dokumenterer forholdet mellom hyper-tynne karbonstrukturer og lys og antyder at den tidligere kunne tillate at sistnevnte erstatter elektrisitet i en datamaskin. Selv om ingen redigerer Word-dokumenter med lyshastighet i et Cambridge-laboratorium, sier forskerne at de har grunn til å tro at dette har vært et observerbart fenomen for en tid nå.

"Det er noen eksperimenter som er gjort med grafen som er veldig interessante i det de viser, men de er ikke blitt fullstendig forklart," sier Ido Kaminer, en fysikk postdok ved MIT og leder forsker på papiret. "En mulig grunn til at de faktisk kan ha denne effekten med stødbølger av lys, og de vet bare ikke det."

Oppdagelsen er kombinasjonen av to uvanlige egenskaper av grafen. Den første er at lyset beveger seg veldig sakte i grafen. Selv om grafen er for tynn for lys for å holde seg inne i det, er lyset fanget som bjelker av plasma som henger langs begge sider av krystallet. Graphens andre uvanlige egenskap er at elektroner beveger seg veldig raskt i bikakematrisen.

På grunn av effekten som grafen har på hastigheten på elektroner og lys, antyder Kaminer og hans team at elektronene beveger seg raskere enn terskelen som kreves for å skape lysbølger. Disse shockwaves kalles Cerenkov utslipp og er lysekvivalenten til en lydbølge. I grafen går ikke elektronene raskere enn lysets hastighet, men på grunn av en kvanteffekt på Čerenkov-utslipp, reduseres terskelen for å skape sjokkbølgene. Dette gjør at elektroner i grafen faktisk kan skape kontrollerte lysstråler som kan brukes som en raskere metode for databehandling.

Denne oppdagelsen har åpnet muligheten for at en rekke materialer skal brukes til å lage optiske datakjerner, sier Kaminer. Bornitrid og monolag av sølv vil teoretisk ha de samme egenskapene. For fremtidens datamaskiner sier Kaminer, "Jeg kan egentlig ikke love at graphene vil være den som vil vinne."

Imidlertid sier Kaminer at laboratoriet hans snakker med andre forskergrupper for å finne en måte å observere denne effekten direkte på, og koble lyset fra grafen - nøkkelen til å faktisk lage en ny type datamaskin. Og så er det bon voyage quad-core, hei lyskjerne.