新纳米开关让光子在芯片间“跑得更快”

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发布时间:2019-11-18 09:28:52
来源:科技日报

科技日报北京11月15日电 (记者刘霞)美国和瑞士研究人员开发出一种光学开关,让光能在20亿分之一秒内在芯片间移动,这一速度远超其他类似设备。研究人员称,这款紧凑型开关是首个能在足够低电压下运行的开关,因此可被集成到硅芯片上,并以极低信号损失改变光的方向,有望在量子计算机等领域“大显身手”。研究在线发表于《科学》杂志网站。

美国国家标准技术研究院(NIST)的研究人员称,这项研究朝着创建使用光而非电来处理信息的计算机迈出重要一步。与依靠电子进行通信相比,依靠光子在计算机内传输数据拥有多项优势。首先,光子跑得比电子快,并且不会因为加热计算机组件而浪费能量,可提升计算机的性能。数十年来,光纤使用光信号来远距离传输信息,但光纤占用空间太大,无法在计算机芯片间传输数据。

据物理学家组织网14日报道,在新的光学装置中,一束光被限制在一个管状的波导内传播,该波导拥有一个出口匝道,一些光可射入距匝道仅几纳米并被刻成磁盘的空腔中。该开关还拥有另一个关键组件:悬在硅盘上方几十纳米处的一层金膜。这些纳米金、硅光学、电学和力学组件紧密结合在一起,可引导光进出一个微型通道,改变其速度及行进方向。

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