به گزارش خبرگزاری ایمنا و به نقل از ساینس‌دیلی، پژوهشگران دانشگاه نیویورک اعلام کردند که با طراحی متاماده‌ای جدید به‌نام گیرومورف توانستند یکی از پیچیده‌ترین چالش‌های محاسبات نوری را حل کنند، این ساختار تازه نور را از هر زاویه متوقف می‌کند و امکان هدایت پرتوهای بسیار کوچک را در تراشه‌های فوتونی فراهم می‌سازد، آن‌ها نتایج این دستاورد را در نشریه Physical Review Letters منتشر کردند.
تیم تحقیقاتی NYU این متاماده را طوری طراحی کرد که دو ویژگی به‌ظاهرا ناسازگار را در کنار هم قرار می‌دهد:
- ترکیبی از بی‌نظمی در مقیاس کوچک و نظم در مقیاس بزرگ
- این ترکیب موجب ایجاد بندگپ‌های نوری قدرتمند و کاملاً چندجهته می‌شود؛ قابلیتی که حتی بهترین شبه‌بلورها به‌طور کامل ارائه نمی‌دادند
استفانو مارتینیانی، نویسنده ارشد، توضیح می‌دهد که گیرومورف‌ها در طبیعت نمونه مشابهی ندارند. او می‌گوید این ساختارها در نگاه نزدیک پر از بی‌نظمی‌اند اما وقتی از دور بررسی می‌شوند الگوهای منظم و تکرارشونده تشکیل می‌دهند. این رفتار دوگانه موجب می‌شود نور در هیچ زاویه‌ای راه فرار پیدا نکند، شبه‌بلورها با وجود ارزش پژوهشی بالا، همیشه محدودیتی ایجاد می‌کنند، آن‌ها یا نور را فقط از چند جهت مسدود می‌کنند یا نور را از همه جهت‌ها تضعیف می‌کنند اما جلوی عبور کامل را نمی‌گیرند، این نقص پژوهشگران را وادار کرد تا ساختار تازه‌ای طراحی کنند و گیرومورف‌ها نتیجه همین تلاش هستند.
تیم NYU برای رسیدن به این هدف الگوریتمی ساخت که می‌تواند مواد دارای «بی‌نظمی همبسته» تولید کند؛ موادی که نه به‌طورکامل تصادفی‌اند و نه به‌طورکامل منظم، مارتینیانی این الگو را با یک جنگل مقایسه می‌کند؛ درخت‌ها تصادفی رشد می‌کنند اما هرگز بیش‌ازحد نزدیک به هم نمی‌رویند، همین فاصله‌گذاری موجب ایجاد عملکرد نوری ایده‌آل در گیرومورف‌ها می‌شود، این پژوهش با همکاری آرون شیء، دانشجوی تحصیلات تکمیلی، و با حمایت مالی مرکز سایمونز برای شیمی‌فیزیک محاسباتی و دفتر پژوهش نیروی هوایی آمریکا انجام شد، پژوهشگران باور دارند که اگر این مواد وارد نسل تازه تراشه‌ها شوند، کامپیوترهای فوتونی می‌توانند با سرعتی بسیار بالاتر از پردازنده‌های امروزی کار کنند و مسیر یک تحول بزرگ در فناوری اطلاعات را رقم بزنند.