硅芯片以光速工作

2017-03-15 03:08:01

作者:贾斯汀·穆林斯(Justin Mullins)美国的IBM研究人员已经公布了一种可以携带光线,甚至可以降低光速的芯片该芯片展示了创建高速光子存储器的一些基本技术,许多研究人员认为,有朝一日它将使光学通信网络中的电子存储器过时几十年来,工程师们已经知道与光子通信比使用电子更有效光子不容易与杂散的电子和磁场相互作用,也不能相互作用,因此对于长距离通信更好今天,世界上大多数通信网络依赖于光和携带它的光纤但仍有困难光子不愿意相互作用使它们善于携带信息但难以存储英国南安普顿大学的光子学工程师威尔斯图尔特说:“光子是一件很滑的事情”由于任何通信网络中的信号必须在放大和路由时进行存储,这只能通过将光转换为电子信号,根据需要进行处理然后再将其转换回来完成然而,物理学家开发了两种处理光子的技术 1999年,美国马萨诸塞州剑桥市哈佛大学的Lene Vestergaard Hau及其同事将光线穿过一团冷原子,从而减慢了自行车的速度 “慢光”技术可用于以类似于电子存储器的方式缓冲光学数据 “问题在于他们需要一整套设备才能做到这一点,”IBM纽约Yorktown Heights的T J Watson研究中心的物理学家Yuri Vlasov说其他科学家已经创造了微小的隧道 - 称为波导 - 可以通过其他不透明的材料(如硅)引导光子这些“纳米光子”器件可以以与电子芯片类似的方式制造,这允许大规模生产和相对低的成本现在,Vlasov和他的IBM同事将这两种技术结合起来结果是用光子波导雕刻的硅芯片,其中通过加热波导以改变其光学性质,光子可以减慢300倍这个想法是这样的设备可以通过减慢一些流来同步数据流,让其他人赶上来但是像这样的光子芯片可以用于任何商业用途之前仍存在重大挑战例如,与光网络中所需的切换速度相比,加热波导需要很长时间并且波导必须以1纳米的精度雕刻 “在芯片制造的可能性方面,这是正确的,”Vlasov说期刊参考:自然(第483卷,