Использовав акустические топологические изоляторы, исследователи смогли обойти сложную квантовую механику электронных аналогов. С помощью уравнений для звуковых волн они подобрали верную комбинацию материалов для создания топологического акустического волновода, который включается при нагревании и отключается при охлаждении, сообщает Science Daily.

Созданное устройство выглядит как стальная сотовидная решетка внутри воздухонепроницаемой коробки. С одной стороны решетки стойки чуть больше. Из-за разницы в размере и интервале стоек меняется топология решетки и характер движения звуковых волн.

Второе устройство служит для преобразования ультразвука в тепло. Оно расширяет решетку и меняет топологию волновода. Вместе обе системы позволяют одному волноводу управлять состоянием следующего, как это происходит в обычных электронных транзисторах.

Акустические переключатели получились масштабируемыми, то есть конструкция, которая работает в ультразвуковых частотах, также будет работать в субмиллиметровых. Это позволит обойти ограничения, имеющиеся у интегральных фононных схем.

«Хотя из материалов, которые мы использовали, не сделать электронного топологического транзистора, общая технология подходит и для квантовых материалов, и для фотонных кристаллов, — пояснила профессор Дженни Хоффман. — Есть надежда, что электронные и оптические аналоги уже не за горами».

Около года назад британские ученые изменили фундаментальную структуру одноатомного материала графена, расширив спектр его возможностей. В ходе экспериментов с деформацией они получили графеновый транзистор. Это открывает новые перспективы миниатюризации электроники — микрочип с такими транзисторами был бы в 100 раз меньше обычного.