Teraherts sekundis: DARPA tootis maailma kiireima pooljuht-integraalvõimendi
Guinnessi rekordiraamat on omistanud USA kaitsetööstuse arendusameti DARPA programmile Terahertz Electronics tiitli maailma kiireima pooljuht-integraalvõimendi (ingl solid-state amplifier integrated circuit) eest.
Ettevõttes Northrop Grumman välja töötatud skeem nimetusega TMIC (ingl Terahertz Monolithic Integrated Circuit) kujutab endast kümneastmelist ühisallikaga võimendit, mille kiirus küündib ühe terahertsini (1012 hertsini) ehk ühe triljoni tsüklini sekundis.
DARPA osutusel peab elektroonikatööstus järgmise põlvkonna kuvamis-, radari-, spektroskoopia- ja sidetehnika nõuetele vastamiseks jõudma rohkem kui 300 gigahertsiste kiiruste ja millimeetrist lühemate lainepikkusteni, vahendab Gizmag.
Kõik see sõltub võimendustegurist (ingl gain) — s.t sellest, kui palju suudab elektriskeem võimendada signaali tugevust sisendi ja väljundi vahel. Võimendustegurit väljendatakse logaritmilistes detsibellides (dB). TMIC rajaneb tööl, mida on juba varem tehtud DARPA arendusprogrammide HiFIVE, SWIFT ja TFAST raames ning selle võimendustegurid on varasemate lahenduste omadest mitme suurusjärgu võrra suuremad — 9 detsibelli 1,0 terahertsi (THz) juures ja 10 detsibelli 1,03 THz juures. Võrdluseks: nüüdisaegse nutitelefoni võimsustegur ei ulatu üle kahe gigahertsi (GHz).
DARPA pole avalikustanud üksikasju selle kohta, kuidas TMIC sääraste rabavate tulemusteni jõuab, kuid tegemist paistab olevat uudse ja ebakonventsionaalse alternatiiviga senistele lahendustele, mille käigus on vahelduvvoolu ühest sagedusest teise teisendatud. DARPA osutusel on senine lähenemine olnud vähetulemuslik sellepärast, et see seab piirid võimsusväljundile, selle signaali ja müra vahekord on kehvapoolne ning sellega kaasnevad mitmesugused probleemid mõõtmete, kaalu ja võimsusnõudluse osas.
Seekordne murranguline saavutus võib kaasa tuua revolutsiooni näiteks kõrge eraldusteravusega turvaotstarbeliste kuvamissüsteemide, kokkupõrgete vältimisele orienteeritud liiklusradarite, nüüdisvõrkudest mitu korda võimsamate sidevõrkude ning potentsiaalselt ohtlikke kemikaale ja lõhkeaineid senisest märksa tundlikumalt tuvastada suutvate spektromeetrite arendamise vallas.
