Компьютерра - Журнал «Компьютерра» № 4 от 30 января 2007 года

Казалось бы, и тут все схвачено. Сканирующие туннельные микроскопы уже давно умеют «прощупывать» своей иголкой каждый отдельный атом. Однако с носителями заряда возникают большие проблемы. По игле течет слабый ток, так что электроны и дырки полупроводника изменяют свое естественное положение и характер движения, стремясь собраться вокруг близко расположенного острия иглы микроскопа. Чтобы обойти эту трудность, ученые применили лазер, импульсы которого порождают дополнительные пары электронов и дырок в полупроводнике и позволяют судить о том, как движутся заряды при отсутствии возмущений от иголки. Например, если после импульса лазера ток, текущий по игле, сильно изменяется, то ясно, что электронов и дырок до этого рядом не было. В экспериментах удалось детально проследить за распределением носителей заряда в p-n-переходе арсенида галлия. По мере увеличения напряжения на переходе с 0,5 до 0,9 вольт дырки все глубже проникали в n-область, как и предсказывает теория.

Коллеги японцев из Альмаденского исследовательского центра корпорации IBM в Калифорнии высоко оценили работу своих конкурентов. Хотя сканирующие микроскопы с лазерной подсветкой применяли и раньше, еще никому не удавалось в деталях проследить за течением тока по полупроводнику. Теперь инженеры смогут увидеть все сюрпризы, которые им готовят новые полупроводниковые приборы с размерами менее 50 нм. ГА

Картинка с парой расплывчатых букв UR — Университет Рочестера, штат Нью-Йорк, и броским названием заметки «Ультраплотная оптическая память на одном фотоне» появилась в середине января в большинстве онлайновых изданий и даже оставила след в «большой» прессе. В заметках, в основном списанных с пресс-релиза университета, говорится об очередной революции в оптике, что позволяет «закодировать картинку в одном фотоне, замедлить его для хранения, а затем восстановить изображение». Звучит очень заманчиво и удивительно, тем более что подтверждается ссылкой на статью в серьезном журнале Physical Review Letters.

Разумеется, статья в солидной Washington Post уже не столь категорична, хотя и изобилует победными реляциями профессоров и ответственных за финансирование науки чиновников. И что же на самом деле? Неужели один-единственный фотон способен нести информацию о целом изображении? Разумеется, нет. Хотя эксперименты с ультраслабыми импульсами и были выполнены. Все дело в их интерпретации, которая добротную, но рядовую научную работу мигом превращает в многообещающий технологический прорыв.

На самом деле физики экспериментировали с банальным устройством оптической задержки. Оно представляет собой кювету длиной 10 см, заполненную парами металла цезия, которые нагреты до 100 С°. Кювету поместили в одно из плеч обычного интерферометра, чтобы, смешав с исходным сигналом, убедиться, что лазерный импульс в парах не испортился. На пути луча поставили маску с вырезанными буквами UR, дабы было что разглядывать. Заодно убедились, что система, как и всякая другая линейная оптика, работает точно так же и при очень малых уровнях сигнала, когда в одном импульсе не более одного фотона. Разумеется, чтобы фотоприемник восстановил все изображение, импульсы придется повторить многократно.

Подобных экспериментов с замедлением света в различных средах было много. Конечно, «кипяченый» цезий гораздо практичнее охлажденного почти до абсолютного нуля конденсата Бозе-Эйнштейна из атомов рубидия, но все еще крайне далек от практических нужд зарождающейся фотоники. В кювете импульс удалось задержать на 10 нс, что на порядок дольше, чем в сотне кремниевых кольцевых резонаторов IBM, описанных в прошлом номере. Но и кювета на несколько порядков крупнее чипа площадью менее одной десятой квадратного миллиметра. И если линию задержки от IBM хоть завтра в серию, то новое, не бьющее никаких рекордов устройство вряд ли скоро понадобится.

Разумеется, авторы обещают дальнейшее увеличение задержки, «сжатие» импульсов в пространстве и «хранение» в кювете сразу тысяч идущих подряд импульсов, которые не будут мешать друг другу. Однако как линию задержки ни называй, в полноценную память она превратиться не сможет. А громкая реклама на грани фола поможет разве что привлечь в университет доверчивых абитуриентов или выбить деньги из бюджета, но прогрессу и доброму имени науки вряд ли поспособствует. ГА