Физики создали оптический транзистор из одной молекулы

Новый транзистор глазами художника. Изображение с сайта ethlife.ethz.ch

Физики создали транзистор, состоящий из одной молекулы. Устройство усиливает или ослабляет сигнал только при помощи фотонов, без участия электронов. До сих пор ученым не удавалось создать подобных систем. Подробно изобретение описано в статье в журнале Nature. Краткая характеристика приведена в пресс-релизе на сайте Швейцарской высшей технической школы Цюриха.

Транзистором называют электронный прибор, который позволяет при помощи входного сигнала управлять током в электрической цепи. Транзисторы являются ключевыми элементами огромного количества технических устройств, в частности, компьютеров. Существующие транзисторы работают на электронах, и при их функционировании выделяется большое количество тепла.

С момента появления первых транзисторов инженеры искали возможность "приспособить" для работы в транзисторах фотоны. Однако до настоящего времени не было разработано эффективных систем, позволяющих управлять их движением на наноуровне. Швейцарские физики создали прототип такого оптического транзистора, состоящий из одной молекулы красителя.

Краситель может находиться в двух состояниях - основном и возбужденном, причем во втором случае молекула красителя способна испустить фотон (при этом краситель переходит в основное состояние). Идея ученых заключалась в следующем: находясь в возбужденном состоянии и испуская фотон, молекула красителя усиливает направленный на него луч. В основном состоянии краситель только поглощает часть излучения. Чтобы управлять исходным состоянием красителя, исследователи воспользовались вторым лучом. Когда второй луч переводит краситель в возбужденное состояние, первый луч усиливается, когда второй луч отсутствует, нет и усиления первого.

Второй луч должен точно попадать на молекулу красителя. Хаотические движения молекул красителя в органическом растворителе были исключены посредством охлаждения системы до одного кельвина (минус 272 градуса Цельсия).

Благодаря своим крошечным размерам, новый транзистор позволяет создавать сложные электрические контуры на маленьких чипах. Тем не менее, до практического применения разработки еще очень далеко. Основным недостатком оптического транзистора является его рабочая температура, которая соответствует температуре космического пространства.

Совсем недавно американским физикам удалось создать "обычный" транзистор, также состоящий из одной молекулы.

Обсудить
Наука и техника
 — 
00:02 19 апреля 2017
Никола Лемери выступает с публичной лекцией по химии

Достали

Зачем простой аптекарь объявил войну могущественным алхимикам
Первый тур отыграли
В финале президентской гонки во Франции — Ле Пен и Макрон
French Foreign Legionnaires carry the coffin of French politician Yves Guena during an official funeral ceremony at the Hotel des Invalides in Paris, France, March 8, 2016 REUTERS/Charles Platiau TPX IMAGES OF THE DAYУтрата масштаба
Франция рискует стать малой европейской страной
Эрдоган, Аллах и Россия
Стоит ли бояться исламизации Турции
Государства Ближнего Востока: что их ждет в XXI веке?
Эксперты РСМД пытаются предсказать будущее арабской государственности
Столица мира
Повседневная жизнь послевоенного Нью-Йорка
Новые машины для старого «Форсажа»
Современные спорткары в раскраске автомобилей из самого первого «Форсажа»
Полу-шоу-багги-стоппер
Забытые концепт-кары: Porsche Panamericana, предвестник купе-кроссоверов
Быстро и просто
Навещаем Михаила Алешина на самой гламурной гонке Indycar
Зверские пикапы
Пикапы, которые подготовлены для жесточайшего бездорожья
Чудеса селекции
Что получится, если скрестить квартиру с дачей: опыт россиян
Шведы поневоле
Исповедь россиянина, живущего в групповой семье
Добро пожаловать в рай
Жилье в Крыму: новую квартиру на полуострове можно купить за миллион рублей
Сносное настроение
Демонтаж жилых домов в Москве: что нужно знать
Вышка светит
Как выглядит частный особняк, побивший мировой рекорд этажности