Bahan “gyromorphic” baru dapat membuat komputer menjadi sangat cepat

Bahan gyromorph yang sekarang dibuat menggabungkan keteraturan dan ketidakteraturan untuk memberikan kekuatan pemblokiran cahaya yang belum pernah terjadi sebelumnya untuk komputer fotonik generasi berikutnya.

Sebuah tim peneliti dari New York University (NYU) menciptakan “giromorfos.dll“, jenis metamaterial baru yang digabungkan keserampangan mirip dengan cairan dengan pola struktur skala besar untuk menghalangi cahaya dari segala arah.

Inovasi inio mengatasi keterbatasan yang sudah berlangsung lama dalam konsep berdasarkan kristal kuasi dan dapat mempercepat kemajuan dalam komputasi fotonik.

Dalam beberapa tahun terakhir, para peneliti telah mengeksplorasi komputer generasi baru yang bekerja menggunakan cahaya, atau fotonbukan arus listrik.

Sistem yang mengandalkan cahaya untuk menyimpan dan memproses informasi suatu hari nanti bisa berfungsi jauh lebih efisien dan perhitungan lengkap jauh lebih cepat dibandingkan mesin konvensional.

Komputasi berbasis cahaya masih dalam tahap awaldan salah satu kendala teknis utama melibatkan kontrol fluks cahaya kecil yang melakukan perjalanan melalui sebuah chip.

Ubah rute sinyal mikroskopis ini tanpa melemahkan mereka membutuhkan bahan yang dikembangkan dengan cermat. Untuk menjaga sinyal tetap kuat, perangkat keras harus menyertakan bahan ringan yang menghalangi masuknya cahaya liar dari segala arah.

Jenis bahan ini dikenal sebagai “bahan celah pita isotropik“, jelasnya Sains Harian.

Penemuan Gyromorph di NYU

Para ilmuwan di Universitas New York kini telah mengidentifikasi material baru, yang mereka beri nama “giromorfos.dll“, yang menjawab tantangan ini dengan lebih efektif dibandingkan kerangka kerja lain yang dikenal.

Gyromorph ini menggabungkan fitur biasanya berasosiasi dengan cairan dan kristal, tapi melampaui keduanya dalam kemampuannya untuk memblokir cahaya datang dari semua sudut.

Penemuan tersebut, disajikan dalam a artikel diterbitkan di Surat Tinjauan Fisikmemperkenalkan strategi inovatif untuk menyesuaikan perilaku optik dan dapat membantu memajukan pengembangan komputer fotonik.

“Gyromorph tidak seperti struktur yang diketahui karena komposisi uniknya menghasilkan material celah pita isotropik yang lebih baik dibandingkan dengan pendekatan yang ada saat ini,” katanya. Stefano Martinianiprofesor fisika matematika dan ilmu saraf di NYU dan penulis utama makalah ini.

Selama beberapa dekade, para peneliti menggunakan quasicrystals saat merancang bahan celah pita isotropik. Struktur ini, pertama kali diusulkan oleh fisikawan Paul Steinhardt dan Dov Levine pada tahun 1980an dan kemudian diamati olehr Dan Schechtmanmereka mengikuti aturan matematika tetapi tidak mengulanginya seperti kristal tradisional.

Meskipun menjanjikan, quasicrystals menyajikan suatu kerugian diperhatikan oleh tim NYU. Benar-benar dapat menghalangi cahayatetapi hanya dari arah yang terbatas.

Alternatifnya, dapat meredupkan cahaya datang dari segala arah, tapi fcobalah untuk menghentikannya sepenuhnya. Keterbatasan ini mendorong para ilmuwan untuk mencari alternatif yang dapat memblokir cahaya yang menurunkan sinyal secara lebih komprehensif.

Metamaterial baru

Dalam studinya, para peneliti di NYU menciptakan “metamaterial”yang merupakan struktur yang dikembangkan yang propertinya tergantung pada arsitektur Anda dan bukan komposisi kimianya.

Salah satu tantangan utama dalam merancang materi ini terletak pada pemahaman Bagaimana watak Anda mengarah pada perilaku fisik diinginkan.

Untuk mengatasinya, tim mengembangkan algoritma yang mampu menghasilkan struktur fungsional dengan kekacauan bawaan. Karyanya mengungkapkan cara baru “gangguan yang berkorelasi” yang terletak di antara ekstrem yang tertata total dan acak total.

“Bayangkan pepohonan di hutan: mereka tumbuh dalam posisi acak, tetapi tidak sepenuhnya acak karena biasanya berada pada jarak tertentu satu sama lain”, jelas Martiniani.

“Pola baru ini, gyromorph, menggabungkan properti yang kami yakini tidak kompatibel dan menyajikan fungsi itu Mengungguli semua alternatif dipesan, termasuk quasicrystals.”

Selama analisis mereka, para ilmuwan mengamati bahwa semua material celah pita isotropik menampilkan tanda tangan struktural bersama.

“Kami ingin menjadikan tanda tangan ini struktural diucapkan semaksimal mungkin“menjelaskan Mathias Casiulispeneliti di Departemen Fisika di NYU dan penulis pertama artikel tersebut. “Hasilnya, gyromorph, menghasilkan material kelas baru, yang mendamaikan karakteristik yang tampaknya tidak kompatibel“.

“Ini disebabkan oleh fakta bahwa gyromorph tidak mempunyai struktur tetap dan berulang-ulang seperti kristal, yang memberi mereka a kelainan seperti cairantapi pada saat yang sama, jika kita mengamatinya dari kejauhan, pola bentuk teratur”, jelas peneliti.

“Properti ini bekerja sama untuk menciptakan band larangan bepergian bahwa gelombang cahaya tidak dapat menembus dari segala arah”, tutupnya.