GaN express kaster nyt lys på vejen til superhurtig computing

Efterspørgslen efter hurtigere computere vokser hurtigt, og stigningen af ​​big data kræver, at nye løsninger undersøges for at levere hurtigere resultater.

Vejrforudsigelsessystemer, beregningsmodellering af proteinstrukturer og det stadigt stigende behov for sikrere kommunikation af fortrolige data er eksempler på oplysninger, der hurtigt skal knuses.

Flere platforme konkurrerer om at realisere kvanteteknologier, og blandt de mest lovende er en baseret på generation af ikke-klassiske lyskilder.

UTS -teamet af lektor Igor Aharonovich, fra School of Mathematical and Physical Sciences (MAPS), og ph.d. -studerende Amanuel Berhane har demonstreret, at denne teknologi kan realiseres gennem det kommercielt tilgængelige materiale galliumnitrid (GaN). Det er en bredbånds-halvleder, der almindeligvis bruges i BluRay-enheder.

"Vores teknologier er baseret på ultralette lysimpulser, der kan bære oplysningerne med lysets hastighed, baner vejen for kvantekryptografi og optisk kvanteberegning, "sagde lektor Aharonovich.

"Dette er vigtig forskning, fordi vi udvikler nye løsninger til sikret kommunikation og kvanteinformation."

Berhane udførte forskningen, der førte til denne seneste opdagelse af galliumnitridemittere tidligt i 2016.

"Evaluering af egenskaberne for den nye enkelt-fotonkilde i GaN i forhold til nogle af kriterierne for futuristiske enheder såsom lysstyrke og polarisering, vi konkluderede, at emitterne i GaN rummer et stort potentiale, " han sagde.

UTS-teamet er fokuseret på at identificere og gengive halvlederplatforme, der ville muliggøre fotonbaseret hurtig computing, Sagde Berhane.

"Vi arbejder med teknologisk kompatible materialer, så det næste trin til at bygge en kvanteprocessor bliver mere og mere levedygtigt. "

UTS -forskningen, udført i samarbejde med professor Dirk Englund og hans gruppe ved Massachusetts Institute of Technology (MIT), er blevet offentliggjort i tidsskriftet Avancerede materialer .

UTS-medforfatter professor Milos Toth sagde, at teamet brugte eksperimentel og numerisk modellering til at identificere et unikt arrangement af strukturelle defekter i GaN som kilde til emission.

"Vores arbejde demonstrerer ny enkelt-fotonemission fra galliumnitridfilm, et materiale, der allerede er en levedygtig platform for lysemitterende dioder (lysdioder). Emissionen har observeret forskellige film med varierende tykkelse og strukturer, " han sagde.

Teamet er nu fokuseret på at integrere disse kilder med on-chip-enheder for at udvikle en kommerciel prototype. De fleste kvanteteknologier, såsom kvantecomputere, er stadig stort set på forskningsstadiet, med betydelige fremskridt i laboratoriedemonstrationer. Denne forskning viser, at brugen af ​​disse teknologier nærmer sig.