Новые «гироморфные» материалы могут сделать компьютеры невероятно быстрыми

Ученые Нью-Йоркского университета разработали новый класс метаматериалов под названием «гироморфы», которые превосходят все известные структуры в создании изотропных запрещённых зон материалов — веществ, способных блокировать свет со всех направлений. Эти материалы сочетают свойства, традиционно ассоциируемые с жидкостями (случайность) и кристаллами (упорядоченность), создавая регулярные паттерны на расстоянии при сохранении беспорядка в ближнем поле.

Гироморфы решают фундаментальное ограничение квазикристаллов, которые либо полностью блокируют свет только с ограниченных направлений, либо ослабляют его со всех направлений, но не обеспечивают полного блокирования. С помощью специально разработанного алгоритма исследователи создали структуры с «коррелированным беспорядком», где элементы расположены случайно, но сохраняют определенную дистанцию друг от друга, подобно деревьям в лесу.

Это открытие открывает новые возможности для фотонных вычислений, где контроль над распространением света является критическим для создания эффективных и быстрых компьютеров. Способность гироморфов полностью блокировать паразитный свет со всех направлений без ослабления сигналов делает их перспективными для следующего поколения вычислительных систем, работающих на основе фотонов вместо электронов.