Täysin optiset nanomittakaavan logiikkakomponentit ovat erittäin haluttuja eri sovelluksille, koska valo voi mahdollistaa loogisten toimintojen suorittamisen erittäin nopeasti ilman lämpöä ja ylikuulumista. Aalto-yliopiston tutkijat ovatkin äskettäin rakentaneet täysin optiset logiikkaportit. Niiden valmistusmenetelmä on aiempia toteutuksia edullisempi.
Tutkijoiden rakenne muodostuu poikittain olevista InP- ja AlGaAs-nanolankojen verkoista. Erikoisen yksiulotteisen rakenteensa ansiosta nanolangat toimivat kuten nanokokoiset valoantennit.
- Yksiulotteisuus ja nanolankojen poikittainen rakenne ovat avainasemassa: niiden ansiosta tulevan valon tila vaikuttaa siihen, onko se vuorovaikutuksessa indium-fosfidin vai alumiini-gallium-arsedin kanssa, toteavat tutkijat.
Se kumman nanolangan kanssa valon reagoi, riippuu valon tilasta eli polarisaatiosta ja aallonpituudesta. Koska eri materiaalit reagoivat valoon eri tavoilla, uloslähtevän valon tilaa eli loogisen piirin ulostuloa pystytään vaihtamaan rakenteeseen osuvan valon polarisaatiotilaa ja aallonpituutta muuttamalla.
Näin muodostuneet verkot voivat suorittaa erilaisia logiikkatoimintoja, kuten AND-, OR-, NAND- ja NOR-binäärilogiikkatoimintoja.
National Standards and Technology -instituutin (NIST) tutkijat ovat puolestaan tehneet piisirun, joka jakaa optisia signaaleja täsmälleen pienen aivojen kaltaisen neuroverkon yli.
Heidän kehittämä kolmiulotteinen rakenne mahdollistaa kompleksiset reititysmenetelmät, jotka ovat välttämättömiä aivojen matkimiseksi.
NIST-sirun kolmiulotteinen (3D) -rakenne mahdollistaa monimutkaiset reititysmenetelmät, jotka ovat välttämättömiä neurojärjestelmien matkimiseksi. Lisäksi tähän suunnitelmaan voidaan helposti laajentaa lisää aaltoputkien kerroksia haluttaessa monimutkaisempia verkkoja.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 9.8.2018
ETN:n digitaalinen aikakauslehti ETNdigi 1/2026 on julkaistu. Uusi numero kokoaa yhteen elektroniikka-alan keskeisiä teknologiateemoja kvanttilaskennasta ja tekoälystä energiatehokkaaseen tehoelektroniikkaan, IoT-järjestelmiin ja ajoneuvojen latausinfrastruktuuriin.
Nokian toimitusjohtaja Justin Hotard arvioi yhtiön Yhdysvaltain arvopaperimarkkinavalvoja SEC:lle toimittamassa Form 20-F 2025 -vuosiraportissa, että mobiiliverkkomarkkina ei ole lähivuosina varsinainen kasvuala. Hänen mukaansa markkinan odotetaan pysyvän lähinnä vakaana samalla kun Nokia keskittyy parantamaan liiketoiminnan kannattavuutta.
Lääkintälaitteiden internet (IoMT) yhdistää diagnostiikan, puettavat anturit ja sairaalalaitteet pilvipohjaisiin järjestelmiin. Etävalvonta, reaaliaikainen data ja koneoppiminen lupaavat parempaa hoidon laatua ja kustannussäästöjä, mutta samalla ratkaistavaksi jäävät yhteentoimivuus, sääntely ja tietoturva.