Журнал Компьютерра -751   ::   Компьютерра

Обойти эти естественные ограничения в электронике будущего

ученые собирались, "скрестив" электроны с фотонами и получив поверхностные плазмоны, плазмоны-поляритоны и другие

квазичастицы, которые эффективно распространяются вдоль границ проводников и диэлектриков, представляя собой

коллективные колебания электромагнитного поля и электронов вещества. У поверхностных плазмонов длина волны существенно

меньше, чем у фотонов с той же частотой, и их легче втиснуть в замкнутый объем чипа.

Это направление активно

исследуется в последние годы на основе классических представлений. Но когда размеры устройств достигли наномасштабов,

стал проявляться двойственный квантово-волновой характер электронов, и ученым пришлось перейти к более сложной квантовой

теории. И тут выяснилось, что помимо обычного механизма затухания плазмонов в результате их столкновений и рассеяния на

различных неоднородностях, появляется еще один квантовый механизм разрушения переносимой плазмонами информации. Из-за

квантовой неопределенности в положении и движении электронов плазмоны быстро затухают. Это порождает фундаментальные

ограничения на минимальные размеры плазмонных устройств, а с ним и достижимые пределы миниатюризации чипов.

Однако

ученые не унывают. Поверхностные плазмоны-поляритоны - довольно сложные квазичастицы, а значит, есть шанс найти лазейку,

которая позволит обойти ограничения квантовой диссипации.