愛伊米

新型光學開關比矽電晶體快1000倍

由俄羅斯斯科爾科沃科技研究所領導的一個國際研究小組與IBM合作,創造了一種極節能的光學開關。開關非常快,無需冷卻。它有可能成為新一代計算機的基礎,這些計算機操縱光子而不是電子。

該開關使用 35 奈米半導電聚合物建立,該聚合物由有機材料製成,夾在高反射表面之間。這建立一個微小的腔,捕獲傳入的光。兩臺鐳射器幫助操作裝置 - 泵鐳射和種子鐳射。當泵鐳射照射到開關上時,這在同一位置產生數千個相同的準粒子,形成所謂的玻色-愛因斯坦凝結物—— 粒子集合,每個粒子的行為都像一個原子。種子束用於在兩個可測量狀態之間切換此冷凝水,這兩種狀態充當二進位制程式碼的“0”和“1”。

這種新裝置的執行速度高達每秒1萬億次,比目前最快的商業電晶體快1000倍。此外,它使用更少的能量來切換狀態比電晶體。這是因為光開關只需一光子即可觸發。使用單電子的可比電子電晶體通常需要消耗大量電量的笨重冷卻裝置。相比之下,新開關將在室溫下工作。

這項技術在實踐中應用之前還有很長的路要走。這項研究的高階作者帕夫洛斯·拉戈達基斯指出,“第一臺電子電晶體進入個人電腦花了40年時間”。

我們經常發現超級計算的進步,例如使用超級計算機來模擬海嘯或量子演算法的發展。但是,如果這項技術能夠擴大規模,它將徹底改變二元程式碼(計算最基本的構建基塊)的生成方式。