Создано первое устройство на основе «оптической термодинамики» для маршрутизации света без переключателей

Исследователи из Университета Южной Калифорнии представили прорыв в области фотоники — первое оптическое устройство, работающее на принципах оптической термодинамики. Разработка, описанная в журнале Nature Photonics, предлагает принципиально новый способ маршрутизации света в нелинейных системах без использования переключателей и внешнего управления.

Автор: Yunxuan Wei в USC.

Как работает новая технология

Традиционные оптические маршрутизаторы требуют сложных массивов переключателей и электронного управления для перенаправления световых сигналов. Новая система работает иначе — свет естественным образом находит правильный путь через устройство, следуя принципам термодинамики.

Процесс можно сравнить с шариком в лабиринте, который самостоятельно катится к нужному отверстию без внешнего управления. В устройстве USC свет проходит двухэтапный процесс: сначала оптический аналог расширения, затем тепловое равновесие, в результате чего фотоны самоорганизуются в предназначенный выходной канал.

Потенциальное влияние на индустрию

Новый подход может ускорить развитие оптических соединений, которые исследуют такие компании, как NVIDIA, для более быстрой и эффективной передачи данных. Технология найдёт применение в телекоммуникациях, высокопроизводительных вычислениях и защищённой обработке информации.

«За пределами маршрутизации эта концепция может открыть совершенно новые подходы к управлению светом», — отметила ведущий автор исследования Хедие М. Динани.

Профессор Деметриос Христодулидес добавил: «То, что раньше считалось неразрешимой проблемой в оптике, теперь переосмыслено как естественный физический процесс».