Değiştirebilir Küçük “Nanolazer” Ürettildi.

Bilim İnsanları Geleceğin Bilgisayarlarını Devrim Niteliğinde Değiştirebilecek Küçük “Nanolazer” Üretti

Bir Yarı İletken Zarda İnşa Edilen Nanolazer

DTU araştırmacıları, elektronların ve ışığın küçük bir alanda (mavi gölge) toplanmasına neden olan, bir yarı iletken zar içinde inşa edilmiş bir nanolazer icat etti. Mikroçiplerde elektrik sinyalleri yerine ışık kullanarak veri hızı artırılabilir ve enerji kaybı azaltılabilir. Kaynak: Yi Yu

Araştırmacılar, mikroçipler içinde verinin nasıl hareket ettiğini dönüştürebilecek, elektrik sinyallerini ışıkla değiştirebilecek ultra-kompakt bir nanolazer geliştirdi.

Bilgisayarların elektrik yerine ışıkla iletişim kurma fikri, Teknik Danimarka Üniversitesi’nde (DTU) geliştirilen çığır açan bir nanolazer sayesinde gerçeğe yaklaşıyor.

Science Advances dergisinde tanıtılan cihaz, tek bir mikroçip üzerine binlerce yerleştirilebilecek kadar küçük. Isı üreten ve performansı yavaşlatan elektrik akımlarına güvenmek yerine, bu nanolazerler bilgiyi fotonlar kullanarak iletebilir. Bu değişim, akıllı telefonlardan devasa veri merkezlerine kadar her şeyde işlem hızlarını önemli ölçüde artırırken enerji taleplerini azaltabilir.

DTU profesörü Jesper Mørk, “Nanolazer, yüksek performansı minimum boyutla birleştiren yeni nesil bileşenler yaratma olasılığını açıyor. Bu, örneğin bilgi teknolojisinde, ultra küçük ve enerji verimli lazerlerin bilgisayarlardaki enerji tüketimini azaltabileceği veya sağlık sektörü için sensörlerin geliştirilmesinde, nanolazerin aşırı ışık yoğunlaştırmasının yüksek çözünürlüklü görüntüler ve ultra hassas biyosensörler sunabildiği alanlarda olabilir” diyor.

Mørk, çalışma üzerinde DTU Electro’dan Dr. Meng Xiong ve Yi Yu da dahil olmak üzere meslektaşlarıyla birlikte çalıştı.

Bilgisayarların enerji kullanımını yarıya indirmek

İnternet, fiber optik kablolar aracılığıyla veriyi taşımak için zaten ışığa güvenirken, bilgisayarlar dahili devrelerinde hâlâ elektrik sinyallerine bağımlı. Bu durum ısı yaratıyor ve performansı sınırlıyor. Nanolazerleri doğrudan çiplere yerleştirmek, minimum enerji kaybıyla daha hızlı veri aktarımı sağlayarak bu sorunların üstesinden gelebilir. Mørk, bu teknolojinin bilgisayarların enerji tüketimini yaklaşık yarı yarıya azaltabileceğini tahmin ediyor.

Gelecekteki çiplerin, sinyalleri dahili olarak iletmek için binlerce kompakt, enerji verimli ışık kaynağına ihtiyaç duyması beklendiğinden, DTU nanolazeri bu role uyacak şekilde tasarlandı.

Teknolojik bir atılım

DTU’nun temiz oda tesisi DTU Nanolab’da inşa edilen cihaz, lazerlerin ne kadar küçük olabileceğine dair uzun süredir var olan varsayımlara meydan okuyor. Işığı, bir zamanlar ulaşılamaz olduğu düşünülen son derece küçük bir alanda yoğunlaştıran, nanokavite olarak bilinen bir ışık hapsetme yapısına dayanıyor.

Bir ışık demetiyle etkinleştirildiğinde, hem ışık hem de elektronlar bu küçük bölgenin içinde sıkışıp kalıyor. Bu, lazerin çok az enerji kullanırken oda sıcaklığında çalışmasını sağlıyor.

Nanokavite tasarımı başlangıçta DTU Construct’ta Professor Ole Sigmund’un grubu tarafından geliştirildi.

Daha hızlı teknoloji, daha az CO₂ ve daha iyi sensörler

Bir sonraki kilit adım, nanolazerin elektrik gücüyle çalışmasını sağlamak ki bu hâlâ büyük bir araştırma zorluğu olmaya devam ediyor. Bu başarılırsa, teknoloji birden fazla sektörü yeniden şekillendirebilir. Tüketici cihazları daha az enerji kullanırken daha güçlü hale gelebilir ve veri merkezleri elektrik taleplerini azaltarak çevresel etkilerini düşürebilir. Sağlık hizmetlerinde ise aynı teknoloji, yüksek hassasiyetli sensörleri ve daha keskin görüntüleme araçlarını destekleyebilir.

Araştırmacılar, kalan teknik engellerin önümüzdeki 5-10 yıl içinde çözülebileceğine inanıyor.

Kaynak. SciTechDaily
Haber Veriyoruz