Иллюстрация: NIST

Как ни парадоксально, передать фотон на расстояние в несколько нанометров внутри чипа гораздо труднее, чем переслать по оптическому кабелю на сотни километров, это связано с наличием микродефектов в материалах микросхем. Особенно сильно такие дефекты мешают прохождению через модули задержки, которые замедляют движение фотона для краткосрочного хранения до востребования процессором. Такой модуль обычно состоит из серии микрорезонаторов. Если между соседними резонаторами есть дефект, фотон может отразиться от него в неверном направлении и не достигнуть выхода.

Ученые Национального института стандартов и технологий США (NIST) предложили составлять замедлители из нескольких рядов резонаторов – при такой конструкции фотон рано или поздно доберется до пункта назначения в обход дефектов. По мнению ученых, их разработка позволит преодолеть препятствия на пути к созданию фотонных процессоров, по-прежнему остающихся лишь мечтой производителей компьютеров.

У открытия есть «побочный эффект» – оно может способствовать прогрессу квантовой физики: фотоны в многорядных замедлителях проявляют те же свойства, что и электроны в условиях квантового эффекта Холла. Напрямую наблюдать его нельзя, но теперь можно будет исследовать по аналогии.