“Gyromorph” lai tinh thể lỏng có thể thúc đẩy tính toán dựa trên ánh sáng

Các nhà nghiên cứu tại Đại học New York đã phát triển một vật liệu lai mới gọi là "gyromorphs" có thể thúc đẩy đáng kể công nghệ điện toán dựa trên ánh sáng. Máy tính sử dụng ánh sáng, vốn dùng photon thay vì electron, hứa hẹn tốc độ xử lý nhanh hơn và tiêu thụ năng lượng thấp hơn, nhưng đã bị cản trở bởi thách thức trong việc dẫn hướng tín hiệu ánh sáng trên chip một cách hiệu quả mà không bị mất mát. Điều này đòi hỏi các vật liệu có vùng cấm quang học đẳng hướng, có khả năng chặn ánh sáng lạc hướng đồng đều từ mọi hướng. Gyromorphs kết hợp độc đáo giữa sự rối loạn giống chất lỏng và mẫu cấu trúc giống tinh thể, vượt trội hơn các vật liệu hiện có—bao gồm cả các tinh thể gần như tinh thể (quasicrystals), vốn hoặc chặn hoàn toàn ánh sáng từ một số hướng hoặc chỉ chặn một phần ánh sáng từ tất cả các hướng. Nhóm nghiên cứu tại NYU đã tạo ra gyromorphs thông qua các siêu vật liệu được thiết kế với một dạng "rối loạn có tương quan" mới, một trạng thái nằm giữa sự ngẫu nhiên và trật tự, tương tự như sự phân bố không gian của cây trong một khu rừng. Phương pháp thiết kế này cho phép họ khuếch đại một đặc trưng cấu trúc phổ biến ở tất cả các vật liệu có vùng cấm quang học đẳng hướng, tạo ra một lớp vật liệu thể hiện sự ngẫu nhiên giống chất lỏng cùng với các mẫu cấu trúc dài hạn đều đặn. Những...