Transistor Ottico: Calcolare alla velocità della luce

Di Fouad Sabry

Cos'è il transistor ottico

Un transistor ottico, noto anche come interruttore ottico o valvola luminosa, è un dispositivo che commuta o amplifica i segnali ottici. La luce che si verifica sull'ingresso di un transistor ottico cambia l'intensità della luce emessa dall'uscita del transistor mentre la potenza di uscita è fornita da una sorgente ottica aggiuntiva. Poiché l'intensità del segnale di ingresso può essere più debole di quella della sorgente, un transistor ottico amplifica il segnale ottico. Il dispositivo è l'analogo ottico del transistor elettronico che costituisce la base dei moderni dispositivi elettronici. I transistor ottici forniscono un mezzo per controllare la luce utilizzando solo la luce e hanno applicazioni nel calcolo ottico e nelle reti di comunicazione in fibra ottica. Tale tecnologia ha il potenziale per superare la velocità dell'elettronica, pur conservando più energia.

Come ne trarrai vantaggio

(I) Approfondimenti e convalide sui seguenti argomenti:

Capitolo 1: Transistor ottico

Capitolo 2: Band gap

Capitolo 3: Fotonica

Capitolo 4: Cronologia dell'informatica e della comunicazione quantistica

Capitolo 5: Polariton

Capitolo 6: Effetto Pockels

Capitolo 7: Rete quantistica

Capitolo 8: Informatica ottica

Capitolo 9: Pettine di frequenza

Capitolo 10: Circuito integrato fotonico

Capitolo 11: Fotonica del silicio

Capitolo 12: Yoshihisa Yamamoto (scienziato)

Capitolo 13: Sorgente a fotone singolo

Capitolo 14: Eccitone-polariton

Capitolo 15: Modello Jaynes-Cummings-Hubbard

Capitolo 16: Informatica quantistica ottica lineare

Capitolo 17: Plasmonica

Capitolo 18: Fotonica quantistica integrata

Capitolo 19: Condensazione Bose-Einstein dei polaritoni

Capitolo 20: Sorgente di un singolo fotone di punti quantici

Capitolo 21: Memoria quantistica

(II) Rispondere alle principali domande pubbliche sui transistor ottici.

(III) Esempi del mondo reale per l'utilizzo del transistor ottico in molti campi.

(IV) 17 appendici per spiegare, brevemente, 266 tecnologie emergenti in ciascun settore per avere una comprensione completa a 360 gradi delle tecnologie dei transistor ottici.

A chi è rivolto questo libro

Professionisti, studenti universitari e laureati, appassionati, hobbisti e coloro che vogliono andare oltre le conoscenze o le informazioni di base per qualsiasi tipo di transistor ottico.

• Lingua: Italiano
• Editore: Un Miliardo Di Ben Informato [Italian]
• Data di uscita: 5 mar 2022

Anteprima del libro

Altri libri dell'autore

1 - Propulsione al plasma

2 - Motore a detonazione a impulsi

3 - Robotica Agraria

4 - Sistemi Ecologici Chiusi

5 - Carni Coltivate

6 - Agricoltura Verticale

7 - Veicoli autonomi

8 - Droni autonomi

9 - Robotica autonoma

10 - Armi autonome

11 - Arcologia

12 - Stampa 4D

13 - Città a cupola

14 - Libro mastro distribuito

15 - Valuta digitale

16 - Finanza decentralizzata

17 - Macchine intelligenti

18 - Aerogel

19 - Metallo amorfo

20 - Bioplastica

21 - Polimero conduttivo

22 - Trattamento Criogenico

23 - Armatura dinamica

24 - Fullerene

25 - Grafene

26 - Laboratorio su un chip

27 - Superconduttività ad alta temperatura

28 - Nanoparticelle magnetiche

29 - Fluido magnetoreologico

30 - Microfluidica

31 - Superfluidità

32 - Metamateriale

33 - Schiuma metallica

34 - Struttura multifunzione

35 - Nanomateriali

36 - Materia programmabile

37 - Punto quantico

38 - Silicene

39 - Superlega

40 - Diamante sintetico

41 - Cristallo del Tempo

42 - Calcestruzzo traslucido

43 - Interfaccia Computer Cerebrale

44 - Display volumetrico

45 - Laser TV

46 - Olografia

47 - Transistor ottico

48 - Video senza schermo

49 - Intelligenza dello sciame

Serie dell'Autore

Tecnologie emergenti nel settore aerospaziale

1 - Propulsione al plasma

2 - Motore a detonazione a impulsi

Tecnologie emergenti in agricoltura

1 - Robotica Agraria

2 - Sistemi Ecologici Chiusi

3 - Carni Coltivate

4 - Agricoltura Verticale

Tecnologie emergenti nelle cose autonome

1 - Veicoli autonomi

2 - Droni autonomi

3 - Robotica autonoma

4 - Armi autonome

Tecnologie emergenti nell'edilizia

1 - Arcologia

2 - Stampa 4D

3 - Città a cupola

Tecnologie emergenti in finanza

1 - Libro mastro distribuito

2 - Valuta digitale

3 - Finanza decentralizzata

Tecnologie emergenti nell'Information Technology

1 - Macchine intelligenti

Tecnologie emergenti nella scienza dei materiali

1 - Aerogel

2 - Metallo amorfo

3 - Bioplastica

4 - Polimero conduttivo

5 - Trattamento Criogenico

6 - Armatura dinamica

7 - Fullerene

8 - Grafene

9 - Laboratorio su un chip

10 - Superconduttività ad alta temperatura

11 - Nanoparticelle magnetiche

12 - Fluido magnetoreologico

13 - Microfluidica

14 - Superfluidità

15 - Metamateriale

16 - Schiuma metallica

17 - Struttura multifunzione

18 - Nanomateriali

19 - Materia programmabile

20 - Punto quantico

21 - Silicene

22 - Superlega

23 - Diamante sintetico

24 - Cristallo del Tempo

25 - Calcestruzzo traslucido

Tecnologie emergenti nelle neuroscienze

1 - Interfaccia Computer Cerebrale

Tecnologie emergenti nell'optoelettronica

1 - Display volumetrico

2 - Laser TV

3 - Olografia

4 - Transistor ottico

5 - Video senza schermo

Tecnologie emergenti nella robotica

1 - Intelligenza dello sciame

Un miliardo di esperti

Transistor ottico

Calcolo alla velocità della luce

Fouad Sabry

Diritto d’autore

Transistor ottico Copyright © 2022 di Fouad Sabry. Tutti i diritti riservati.

Tutti i diritti riservati. Nessuna parte di questo libro può essere riprodotta in qualsiasi forma o con qualsiasi mezzo elettronico o meccanico, compresi i sistemi di archiviazione e recupero delle informazioni, senza il permesso scritto dell'autore. L'unica eccezione è da parte di un revisore, che può citare brevi estratti in una recensione.

Copertina disegnata da Fouad Sabry.

Questo libro è un'opera di finzione. Nomi, personaggi, luoghi e incidenti sono prodotti dell'immaginazione dell'autore o sono usati fittiziamente. Qualsiasi somiglianza con persone reali, vive o morte, eventi o luoghi è del tutto casuale.

Bonus

Puoi inviare un'e-mail a [e-mail] con oggetto Optical Transistor: Computing at the speed of light, e riceverai un'e-mail che contiene i primi capitoli di questo libro.

Fouad Sabry

Visita il sito web di 1BK all'indirizzo

www.1BKOfficial.org

Prefazione

Perché ho scritto questo libro?

La storia della scrittura di questo libro è iniziata nel 1989, quando ero uno studente della Scuola Secondaria degli Studenti Avanzati.

È notevolmente simile alle scuole STEM (Scienza, Tecnologia, Ingegneria e Matematica), che sono ora disponibili in molti paesi avanzati.

STEM è un curriculum basato sull'idea di educare gli studenti in quattro discipline specifiche - scienza, tecnologia, ingegneria e matematica - in un approccio interdisciplinare e applicato. Questo termine è in genere usato per affrontare una politica educativa o una scelta di curriculum nelle scuole. Ha implicazioni per lo sviluppo della forza lavoro, le preoccupazioni per la sicurezza nazionale e la politica di immigrazione.

C'era una lezione settimanale in biblioteca, dove ogni studente è libero di scegliere qualsiasi libro e leggere per 1 ora. L'obiettivo della classe è quello di incoraggiare gli studenti a leggere materie diverse dal curriculum educativo.

In biblioteca, mentre guardavo i libri sugli scaffali, ho notato libri enormi, per un totale di 5.000 pagine in 5 parti. Il nome del libro è The Encyclopedia of Technology, che descrive tutto ciò che ci circonda, da zero assoluto ai semiconduttori, quasi ogni tecnologia, a quel tempo, è stata spiegata con illustrazioni colorate e parole semplici. Ho iniziato a leggere l'enciclopedia e, naturalmente, non sono stato in grado di finirla nella lezione settimanale di 1 ora.

Così, ho convinto mio padre a comprare l'enciclopedia. Mio padre ha comprato tutti gli strumenti tecnologici per me all'inizio della mia vita, il primo computer e la prima enciclopedia tecnologica, ed entrambi hanno un grande impatto su di me e sulla mia carriera.

Ho finito l'intera enciclopedia nelle stesse vacanze estive di quest'anno, e poi ho iniziato a vedere come funziona l'universo e come applicare quella conoscenza ai problemi quotidiani.

La mia passione per la tecnologia è iniziata più di 30 anni fa e ancora il viaggio continua.

Questo libro fa parte di The Encyclopedia of Emerging Technologies che è il mio tentativo di offrire ai lettori la stessa straordinaria esperienza che ho avuto quando ero al liceo, ma invece delle tecnologie del 20 ° secolo, sono più interessato alle tecnologie emergenti del 21 ° secolo, alle applicazioni e alle soluzioni industriali.

The Encyclopedia of Emerging Technologies sarà composta da 365 libri, ogni libro sarà incentrato su una singola tecnologia emergente. Puoi leggere l'elenco delle tecnologie emergenti e la loro categorizzazione per settore nella parte di Coming Soon, alla fine del libro.

365 libri per dare ai lettori la possibilità di aumentare le loro conoscenze su una singola tecnologia emergente ogni giorno nel corso di un anno.

Introduzione

Come ho scritto questo libro?

In ogni libro di The Encyclopedia of Emerging Technologies, sto cercando di ottenere intuizioni di ricerca istantanee e grezze, direttamente dalle menti delle persone, cercando di rispondere alle loro domande sulla tecnologia emergente.

Ci sono 3 miliardi di ricerche su Google ogni giorno e il 20% di queste non è mai stato visto prima. Sono come una linea diretta con i pensieri della gente.

A volte è Come faccio a rimuovere l'inceppamento della carta. Altre volte, sono le paure strazianti e le brame segrete che oserebbero solo condividere con Google.

Nella mia ricerca per scoprire una miniera d'oro non sfruttata di idee di contenuto su Transistor ottico, uso molti strumenti per ascoltare i dati di completamento automatico da motori di ricerca come Google, quindi estraggo rapidamente ogni frase e domanda utile, le persone stanno chiedendo intorno alla parola chiave Transistor ottico.

È una miniera d'oro di intuizioni delle persone, che posso usare per creare contenuti, prodotti e servizi freschi e ultra-utili. Le persone gentili, come te, vogliono davvero.

Le ricerche di persone sono il set di dati più importante mai raccolto sulla psiche umana. Pertanto, questo libro è un prodotto live, e costantemente aggiornato da sempre più risposte a nuove domande su Optical Transistor, poste da persone, proprio come te e me, che si interrogano su questa nuova tecnologia emergente e vorrebbero saperne di più su di essa.

L'approccio per scrivere questo libro è quello di ottenere un livello più profondo di comprensione di come le persone cercano intorno a Optical Transistor, rivelando domande e domande che non penserei necessariamente dalla cima della mia testa, e rispondendo a queste domande in parole super facili e digeribili, e per navigare nel libro in modo semplice.

Quindi, quando si tratta di scrivere questo libro, mi sono assicurato che sia il più ottimizzato e mirato possibile. Lo scopo di questo libro è aiutare le persone a comprendere e far crescere ulteriormente le loro conoscenze su Transistor ottico. Sto cercando di rispondere alle domande delle persone il più vicino possibile e mostrando molto di più.

È un modo fantastico e bello per esplorare domande e problemi che le persone hanno e rispondere direttamente, e aggiungere intuizione, convalida e creatività al contenuto del libro - anche presentazioni e proposte. Il libro scopre aree ricche, meno affollate e talvolta sorprendenti della domanda di ricerca che altrimenti non raggiungerei. Non c'è dubbio che, si prevede di aumentare la conoscenza delle menti dei potenziali lettori, dopo aver letto il libro utilizzando questo approccio.

Ho applicato un approccio unico per rendere il contenuto di questo libro sempre fresco. Questo approccio dipende dall'ascolto delle menti delle persone, utilizzando gli strumenti di ascolto della ricerca. Questo approccio mi ha aiutato a:

Incontra i lettori esattamente dove si trovano, in modo da poter creare contenuti pertinenti che colpiscano un accordo e portino a una maggiore comprensione dell'argomento.

Tieni il dito saldamente sul polso, in modo da poter ricevere aggiornamenti quando le persone parlano di questa tecnologia emergente in modi nuovi e monitorare le tendenze nel tempo.

Scopri tesori nascosti di domande hai bisogno di risposte sulla tecnologia emergente per scoprire intuizioni inaspettate e nicchie nascoste che aumentano la pertinenza del contenuto e gli danno un vantaggio vincente.

Il blocco di costruzione per scrivere questo libro include quanto segue:

(1) Ho smesso di perdere tempo in gutfeel e congetture sul contenuto desiderato dai lettori, ho riempito il contenuto del libro con ciò di cui le persone hanno bisogno e ho detto addio alle infinite idee di contenuto basate su speculazioni.

(2) Ho preso decisioni solide e preso meno rischi, per ottenere posti in prima fila su ciò che le persone vogliono leggere e vogliono sapere - in tempo reale - e utilizzare i dati di ricerca per prendere decisioni audaci, su quali argomenti includere e quali argomenti escludere.

(3) Ho semplificato la mia produzione di contenuti per identificare le idee di contenuto senza dover setacciare manualmente le singole opinioni per risparmiare giorni e persino settimane di tempo.

È meraviglioso aiutare le persone ad aumentare le loro conoscenze in modo diretto semplicemente rispondendo alle loro domande.

Penso che l'approccio di scrittura di questo libro sia unico in quanto raccoglie e tiene traccia delle domande importanti poste dai lettori sui motori di ricerca.

Riconoscimenti

Scrivere un libro è più difficile di quanto pensassi e più gratificante di quanto avrei mai potuto immaginare. Niente di tutto questo sarebbe stato possibile senza il lavoro svolto da prestigiosi ricercatori, e vorrei riconoscere i loro sforzi per aumentare la conoscenza del pubblico su questa tecnologia emergente.

Dedica

Per gli illuminati, quelli che vedono le cose in modo diverso, e vogliono che il mondo sia migliore - non amano lo status quo o lo stato esistente. Puoi essere troppo in disaccordo con loro, e puoi discutere con loro ancora di più, ma non puoi ignorarli, e non puoi sottovalutarli, perché cambiano sempre le cose ... spingono la razza umana in avanti, e mentre alcuni possono vederli come pazzi o dilettanti, altri vedono genio e innovatori, perché quelli che sono abbastanza illuminati da pensare di poter cambiare il mondo, sono quelli che lo fanno, e conducono le persone all'illuminazione.

Epigrafe

Un transistor ottico, noto anche come interruttore ottico o valvola luminosa, è un dispositivo che commuta o amplifica i segnali ottici. La luce che si verifica sull'ingresso di un transistor ottico cambia l'intensità della luce emessa dall'uscita del transistor mentre la potenza di uscita è fornita da una sorgente ottica aggiuntiva. Poiché l'intensità del segnale di ingresso può essere più debole di quella della sorgente, un transistor ottico amplifica il segnale ottico. Il dispositivo è l'analogo ottico del transistor elettronico che costituisce la base dei moderni dispositivi elettronici. I transistor ottici forniscono un mezzo per controllare la luce usando solo la luce e hanno applicazioni nel calcolo ottico e nelle reti di comunicazione in fibra ottica. Tale tecnologia ha il potenziale per superare la velocità dell'elettronica, conservando più energia.

Sommario

Altri libri dell'autore

Serie dell'Autore

Transistor ottico

Diritto d’autore

Bonus

Prefazione

Introduzione

Riconoscimenti

Dedica

Epigrafe

Sommario

Capitolo 1: Transistor ottico

Capitolo 2: Gap di banda

Capitolo 3: Fotonica

Capitolo 4: Cronologia dell'informatica quantistica e della comunicazione

Capitolo 5: Polariton

Capitolo 6: Effetto Pockels

Capitolo 7: Rete quantistica

Capitolo 8: Calcolo ottico

Capitolo 9: Pettine di frequenza

Capitolo 10: Circuito integrato fotonico

Capitolo 11: Fotonica del silicio

Capitolo 12: Yoshihisa Yamamoto (scienziato)

Capitolo 13: Sorgente a singolo fotone

Capitolo 14: Eccitone-polaritone

Capitolo 15: Modello di Hubbard di Jaynes Cummings

Capitolo 16: Calcolo quantistico ottico lineare

Capitolo 17: Plasmonica

Capitolo 18: Fotonica quantistica integrata

Capitolo 19: Condensazione di Bose Einstein dei polaritoni

Capitolo 20: Sorgente a singolo fotone a punto quantico

Capitolo 21: Memoria quantistica

Epilogo

Informazioni sull'autore

Prossimamente

Appendici: Tecnologie emergenti in ogni settore

Capitolo 1: Transistor ottico

Un transistor ottico è un dispositivo che commuta o amplifica gli impulsi ottici. È anche noto come interruttore ottico o valvola luminosa. La luce che passa attraverso l'ingresso di un transistor ottico altera l'intensità della luce emessa dall'uscita del transistor, mentre la potenza di uscita è fornita da una sorgente ottica separata. Poiché l'intensità del segnale di ingresso può essere inferiore a quella della sorgente, un transistor ottico amplifica il segnale ottico. Il dispositivo è l'equivalente ottico del transistor elettronico, che funge da base delle moderne tecnologie elettroniche. I transistor ottici sono utilizzati nel calcolo ottico e nelle reti di comunicazione in fibra ottica per controllare la luce usando solo la luce. Tale tecnologia ha il potenziale per superare l'elettronica in termini di velocità, risparmiando al contempo l'elettricità.

Poiché i fotoni non interagiscono fondamentalmente, un transistor ottico deve utilizzare un mezzo operativo per mediare le interazioni. Ciò si ottiene senza la necessità di una fase intermedia di traduzione dei segnali ottici in elettrici. Sono state proposte e testate implementazioni che utilizzano una varietà di mezzi operativi. La loro capacità di competere con l'elettronica moderna, tuttavia, è attualmente limitata.

Contenuto

1 Applicazioni

2 Confronto con l'elettronica

3 Implementazioni

4 Vedi anche

5 Referenze

Applicazioni

Le reti di comunicazione in fibra ottica potrebbero trarre vantaggio dall'uso di transistor ottici. Sebbene i cavi in fibra ottica vengano utilizzati per trasportare i dati, attività come il routing del segnale vengono eseguite elettronicamente. Ciò richiede la conversione ottico-elettronica-ottica, che si traduce in colli di bottiglia. L'elaborazione e il routing del segnale digitale completamente ottico sono teoricamente possibili utilizzando transistor ottici collocati in circuiti integrati fotonici. Gli stessi componenti potrebbero essere utilizzati per sviluppare nuovi tipi di amplificatori ottici che correggano l'attenuazione del segnale lungo le linee di trasmissione.

La costruzione di un computer digitale ottico, in cui i componenti elaborano fotoni piuttosto che elettroni, è un'applicazione più complessa dei transistor ottici. Inoltre, i transistor ottici che utilizzano singoli fotoni potrebbero diventare un aspetto fondamentale dell'elaborazione delle informazioni quantistiche, consentendo loro di indirizzare selettivamente le singole unità di informazione quantistica note come qubit.

A differenza dei transistor elettronici, che soffrono di sconvolgimenti a singolo evento , i transistor ottici possono essere immuni alle intense radiazioni dello spazio e dei mondi extraterrestri.

Confronto con l'elettronica

La ragione più frequentemente affermata per la logica ottica è che i tempi di commutazione nei transistor ottici possono essere sostanzialmente più veloci rispetto ai transistor elettronici convenzionali. Poiché la velocità della luce in un mezzo ottico è spesso significativamente più veloce della velocità di deriva degli elettroni nei semiconduttori, questo è il caso.

I transistor ottici possono essere collegati direttamente ai cavi in fibra ottica, mentre l'elettronica richiede l'accoppiamento tramite fotorivelatori, LED o laser. L'integrazione più naturale dei processori di segnale interamente ottici con la fibra ottica ridurrebbe la complessità e il ritardo nel routing del segnale e in altre elaborazioni del segnale nelle reti di comunicazione ottica.

Non è ancora chiaro se l'elaborazione ottica possa ridurre l'energia necessaria per commutare un singolo transistor a meno di quella richiesta dai transistor elettrici. Per competere, i transistor devono utilizzare alcune decine di fotoni ogni operazione. Tuttavia, è evidente che ciò è possibile con i transistor a singolo fotone proposti per l'elaborazione delle informazioni quantistiche.

Il vantaggio più importante della logica ottica rispetto alla logica elettronica è il suo minore consumo energetico. Ciò è dovuto alla mancanza di capacità nelle connessioni tra le singole porte logiche. La linea di trasmissione in elettronica deve essere caricata sulla tensione del segnale. Quando la lunghezza di una linea di trasmissione è uguale a quella di un singolo gate, la sua capacità supera la capacità dei transistor in un gate logico. Una delle perdite di energia più significative nella logica elettronica è la ricarica della linea di trasmissione. Questa perdita viene evitata con la comunicazione ottica, dove solo l'energia sufficiente viene trasmessa lungo una linea per capovolgere un transistor ottico all'estremità ricevente. Questo fatto ha svolto un ruolo significativo nell'adozione della fibra ottica per la comunicazione a lunga distanza, ma deve ancora essere utilizzato a livello di microprocessore.

A parte i potenziali vantaggi di una maggiore velocità, di un minore consumo energetico e di un'elevata compatibilità con le reti di comunicazione ottica, i transistor ottici devono soddisfare una serie di criteri prima di poter competere con l'elettronica. Nessuna singola soluzione ha ancora soddisfatto tutti questi criteri superando la velocità e il consumo energetico dell'elettronica all'avanguardia.

I criteri includono:

Fan-out - L'uscita del transistor deve essere nella forma corretta e avere una potenza sufficiente per alimentare gli ingressi di almeno due transistor. Ciò significa che le lunghezze d'onda in ingresso e in uscita, così come le forme di fascio e impulso, devono essere coerenti.

Ripristino del livello logico - Il segnale deve essere pulito da ciascun transistor. Il rumore e le degradazioni nella qualità del segnale devono essere rimossi in modo che non si propaghino attraverso il sistema e si accumulino per produrre errori.

Il livello logico è indipendente dalla perdita - Nella comunicazione ottica, la potenza del segnale diminuisce con la distanza a causa dell'assorbimento della luce nel cavo in fibra ottica. Di conseguenza, per le interconnessioni di lunghezza arbitraria, una semplice soglia di intensità non può discriminare tra segnali on e off. Per evitare errori, il sistema deve codificare zeri e uno a più frequenze e utilizzare la segnalazione differenziale, in cui il rapporto o la differenza in due potenze diverse trasmette il segnale logico.

Implementazioni

Sono stati presentati diversi approcci per l'implementazione di transistor interamente ottici. Una prova di concetto è stata dimostrata sperimentalmente in numerose circostanze. Alcuni dei disegni sono basati su:

trasparenza elettromagneticamente indotta

dove la trasmissione è regolata da un flusso minore di fotoni di gate in una cavità ottica o microrisonatore

affrontando particelle altamente interagenti nello spazio libero, cioè senza un risonatore, afferma Rydberg

una rete di eccitoni indiretti (composta da coppie legate di elettroni e buchi in pozzi quantistici doppi con un momento di dipolo statico). A causa del loro orientamento al dipolo, gli eccitoni indiretti, che sono prodotti dalla luce e decadono per emettere luce, interagiscono fortemente.

un sistema di polaritoni a microcavità (eccitoni-polaritoni all'interno di una microcavità ottica) in cui i polaritoni, come i transistor ottici a base di eccitoni, consentono interazioni efficaci tra fotoni

cavità cristalline fotoniche con un mezzo di guadagno Raman attivo

Per le applicazioni di informazione quantistica, un interruttore di cavità modula le proprietà della cavità nel dominio del tempo.

cavità basate su nanofili che impiegano interazioni polaritoniche per la commutazione ottica

Microelli di silicio messi nel corso di un segnale ottico I fotoni di Gate riscaldano il microanello di silicio, creando uno spostamento nella frequenza di risonanza ottica e, di conseguenza, un cambiamento di trasparenza a una particolare frequenza di alimentazione ottica.

una cavità ottica a doppio specchio contenente circa 20.000 atomi di cesio intrappolati da pinzette ottiche e raffreddati al laser a pochi microkelvin Poiché l'insieme del cesio non interagiva con la luce, era traslucido. La lunghezza di un viaggio di andata e ritorno tra gli specchi della cavità era un multiplo intero della lunghezza d'onda della sorgente luminosa incidente, consentendo alla cavità di trasmettere la luce della sorgente. I fotoni dal campo luminoso del gate entravano nella cavità dal lato, dove interagivano con un ulteriore campo luminoso di controllo, cambiando lo stato di un singolo atomo per essere in risonanza con il campo ottico della cavità, cambiando la lunghezza d'onda di risonanza del campo e bloccando la trasmissione del campo sorgente, commutando così il dispositivo. Mentre l'atomo alterato rimane sconosciuto, l'interferenza quantistica consente al fotone gate di essere estratto dal cesio. Al di sopra della soglia critica per un guadagno positivo, un singolo fotone di gate potrebbe reindirizzare un campo sorgente comprendente fino a due fotoni prima che il recupero del fotone di gate fosse ostacolato.

{Fine Capitolo 1}

See also

Optical network on chip

Optical interconnect

Optical switch

Parallel optical interface

Optical communication

Optical fiber cable

Photonics

Optoelectronics

Electronics

Transistor

Optical physics