Квантовые точки и оптические компьютеры

Джейн Прашант, профессор химии из Университета Иллинойса, изобрел способ создания перестраиваемых квантовых точек, которые могут быть скорректированы в любой момент. Его метод может стать ключом к разработке оптических компьютеров и ультра-эффективных солнечных панелей, пишет MIT Technology Review.

Квантовые точки – это кристаллические частицы с диаметром от десятков до тысяч атомов, которые могут поглощать и излучать свет различной длины волны. Профессор Джейн создает квантовые точки из сульфида меди, изменяя соотношение атомов меди и атомов серы. При определенных соотношениях, количество и распределение электрических зарядов внутри точек становится чувствительно к небольшим колебаниям в напряжении – такое распределение заряда в основном определяет свойства точек, например, какой длины волны свет они поглощают и излучают. “Вы можете контролируемо распределять электрический заряд в ультрамикроскопических нанокристаллах и, следовательно, включать и выключать их способность взаимодействовать со светом”, объясняет он.

Это означает, что точки могут функционировать как ультрамикроскопические оптические переключатели – а это потенциально основные компоненты сверхбыстрых оптических компьютеров.

Сегодня размер перестраиваемых квантовых точек Джейн – составляет около одной шестой размера наименьших транзисторов и около одной сотой размера текущих оптических переключателей. Джейн, параллельно создает квантовые точки из оксида титана смешивая их с висмутом (разновидность металла). Эти точки поглощают солнечный свет и преобразуют его в электрохимическую энергию, которая используется для генерации водородного топлива из воды. Квантовые точки Джейн, по-прежнему, находятся в стадии разработки, и он прогнозирует, что потребуется еще много времени и дополнительных исследований для начала их промышленного применения.