新型全光開關助推計算機處理速度千倍提升

鑒于電子開關的局限性，傳統(tǒng)電腦處理器已接近“時鐘速度”極限。“時鐘速度”彰顯處理器開/關反應之速率?！蹲匀弧ねㄓ崱方张叮绹茉床堪⒇晣覍嶒炇遗c普度大學的科研團隊研發(fā)出一款全新全光開關，以光取代電指導芯片中數(shù)據(jù)的處理和儲存。

研究團隊指出，以往幾代光學開關皆有限定開關周期，制造之時即設定于設備內。本次他們采用兩款互異材料制造光開關，各自具備各異的開關周期。一款為鋁摻雜氧化鋅，開關期在皮秒范疇；另一款為等離子態(tài)氮化鈦，開關期間長達數(shù)百納秒，是前者的100多倍。

據(jù)悉，使用光電元件相較電子線路，無電阻電容延遲。這表明，理論上光芯片處理速度將以千倍優(yōu)于傳統(tǒng)方式。

研究顯示，開關轉換材料時間差異滿足開關靈活性需求，既可迅速存儲數(shù)據(jù)又能迅速傳輸信息。開關的雙金屬特性允許其根據(jù)光波長實現(xiàn)多種功能。試驗裝置中，開關材料根據(jù)工作波長表現(xiàn)吸收或反射光的特性，激活后狀態(tài)便發(fā)生改變。

精確控制全光開關的速度對提升其各項運用性能至關重要。此次成果為研發(fā)適應性強且高效開關，用于拓展如增強型光纖通信、光計算及超級運算等領域開辟廣闊前景。亦可借調換開關速度的工具，縮小光通信與電子通信的鴻溝，達成更為迅捷高效的數(shù)據(jù)流通。此項研究深入探究全光開關基本原理，為設計尖端計算與電信設備奠定堅實基礎。