有了这件“隐形大氅” 光子芯片开发获得了打破
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有了这件“隐形大氅” 光子芯片开发获得了打破

2024-12-25 行业资讯

  科技日报北京11月10日电(记者冯卫东)从《哈利·波特》的“隐形大氅”到《星际迷航》的罗慕伦隐身战舰,这些一般只存在于科幻小说或电影中。美国科研人员最近运用这些隐形原理,为微光子集成器材规划了一个特定设备,其有助开宣布较硅基芯片更小、更快、更节能的光子芯片。

  未来的计算机、数据中心和移动电子设备将用光子芯片替代电子芯片。每块光子芯片中将包括数十亿个光子器材,与以硅基芯片中晶体管大致相同的方法履行特定功用。但问题是,假如其间两个光子器材过于接近对方时将无法作业,由于两者之间的漏光会导致相似无线电搅扰的串扰。添加互相间隔可解决这一问题,但会使芯片变得很大。

  犹他大学电气和计算机工程系副教授拉杰什·梅农领导的团队发现,在两个光子器材间放置一个特别的纳米硅基屏障,可“诈骗”两个光子器材彼此无视。其原理相似于哈利·波特的“隐形大氅”,进入一个器材的任何光都会被反射回去,然后模拟出一种周围底子不存在街坊的景象。这个屏障会将光推回本来的器材,使其误以为周边空无一物。

  研讨人员宣布在最新一期《天然·通讯》杂志上的论文称,当数十亿个这样的光子器材装入单个芯片中时,一个芯片就可以包括履行各项功用的更多器材。光子芯片运用光子而不是电子来传输数据,可望削减10倍至100倍的能耗,这关于耗电量巨大的数据中心来说是一个福音。

  据美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的研讨,美国本乡数据中心2014年的耗电量为700亿千瓦时,占全美国电力耗费的1.8%,估计到2020年将再上涨4%。

  梅农以为,这种技能最直接的运用将是相似于谷歌和Facebook运用的数据中心。从电子转向光子可让计算机更高效,并对碳排放和能源耗费发生巨大影响。现在,光子器材大多用于高端军事设备,梅农估计彻底根据光子的芯片将在未来数年被数据中心选用。

  现在的地球,已离不开芯片了。电子芯片也好,光子芯片也好,它像人类的大脑神经元那样,记载人类社会继续健康发展过程中留下的脚印,也处理着无处不在的地理量级的数据。但是,“大脑”还需要跟支撑它的“身体”协调发展,正如戏弄“双11”的段子手所写,“某电商宣称,当天营业额至少可达900亿;国家电网笑了,我停一天电试试?”

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