Разработка представляет собой фотонный переключатель, который работает на кремниевых наноструктурах. Он похож на небольшой диск диаметром всего 250 нм. На него отправляются два лазерных импульса, которые благодаря наличию у кремниевых наночастиц магнитных резонансов взаимодействуют друг с другом. Если импульсы приходят одновременно, то один из них вступает во взаимодействие со вторым и гасит его за счет эффекта двухфотонного поглощения. Если импульсы разделены короткой паузой длительностью 100 фемтосекунд – 1 фемтосекунда равна одной миллионной от одной миллиардной части секунды, – то взаимодействие не происходит, и второй импульс проходит через наноструктуру, не изменяясь.

В дальнейшем, по словам ученых, этот прибор можно будет использовать при создании суперкомпьютеров, которые будут передавать информацию со скоростью, достаточной для одновременного скачивания тысячи фильмов в одну секунду.

Максим Щербаков, ведущий автор исследования:
«Нам удалось разработать структуру, в которой также сведена на нет роль свободных носителей. Свободные носители – то есть электроны и дырки – в устройствах интегральной фотоники традиционно накладывают серьезные ограничения на скорости преобразования сигналов. Наша работа представляет собой важный шаг для развития активных устройств фотоники — логических элементов, транзисторов. Особенности технологии, примененной нами в нашей разработке, позволят уже сейчас использовать ее в схемах кремниевой интегральной фотоники». 

Устройство, по словам его авторов, усилит и ускорит работу компьютеров в передаче и обработке информации. Фотонный передатчик понравится обывателям еще и тем, что благодаря ему можно будет за одну секунду скачать до тысячи фильмов одновременно.