Исследователи говорят, что даже частичная замена металлических соединений на чипе на плазмонные (нанофотонные) позволит существенно повысить производительность микропроцессоров. Но проблема заключается в затухании сигнала. В то же время при усилении плазмонных сигналов в полупроводниковых устройствах возникает фотонный шум. Он ведёт к ошибкам при передаче данных, что сильно снижает фактическую скорость передачи информации из-за необходимости использовать алгоритмы коррекции.
Российские учёные разработали теорию, позволяющую точно предсказывать шумы, возникающие при усилении фотонных и плазмонных сигналов. Специалисты подробно исследовали, как меняются характеристики шума и его мощность в зависимости от параметров плазмонного волновода с компенсацией потерь, а также показали, как можно понизить уровень шума для достижения максимальной пропускной способности такого нанофотонного интерфейса.
Оказалось, что в активном плазмонном волноводе размером лишь 200 × 200 нанометров можно эффективно передавать сигнал на расстояние до 5 миллиметров — это типичное значение для современных микропроцессоров. Причём скорость передачи информации будет превышать 10 Гбит/с на один спектральный канал (канал передачи информации, реализованный на фиксированной длине волны). Для сравнения: максимальная пропускная способность по электрическому соединению тех же размеров (по медной дорожке на чипе) примерно в 500 раз меньше — около 20 Мбит/с.
Более подробно с работой учёных можно ознакомиться здесь.
