Создан первый полностью оптический транзистор

Специалисты Института квантовой оптики имени Макса Карла Эрнста Людвига Планка(Max Planck Institute of Quantum Optics, MPQ, Германия) во главе с Герхардом Ремпе (Gerhard Rempe) и исследователи Швейцарского федерального политехнического института Лозанны (Swiss Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL) создали микрорезонатор, который может колебаться на высоких частотах под воздествием света лазера. При использовании одного луча лазера для управления амплитудой и частотой колебаний резонатора можно управлять интенсивностью отраженного луча другого лазера. Таким образом, это устройство представляет собой не что иное, как оптический транзистор. Такие оптические транзисторы могут найти применения в самых различных областях, в первую очередь в телекоммуникациях.

Сердцем, т.е. главным элементом является микрорезонатор — тероид из кварца. Диаметр такой круглой микроструктуры во много раз меньше толщины человеческого волоса. Микрорезонатор укреплен на острие кремниевой пирамиды, которая является частью электрической схемы полупроводникового кристалла. При попадании пучка концентрированного светового излучения на поверхность микрорезонатора, фотоны, попадая в ловушку, оказывают давление на поверхность резонатора. Это давление заставляет резонатор колебаться с частотой, которая в десятки тысяч раз превышает диапазон звуковых частот.

Когда на поверхность резонатора одновременно попадает свет от двух лазеров, более сильный луч выступает в роли элемента управления частотой и амплитудой колебаний резонатор. Благодаря эффекту, названному оптомеханически управляемой прозрачностью (OMIT, optomechanically-induced transparency), луч второго, более слабого лазера, отражается больше или меньше в зависимости от силы колебаний резонатора.

Конечно же кроме области телекоммуникаций, где оптические транзисторы будут служить в создании буферных элементов, способных хранить несколько секунд информацию прямо в оптическом виде, новые транзисторы, по мнению исследователей из MPQ и EPFL, смогут найти большое применение в области квантовых вычислений.