美研制出能耗最低的全光開關(guān)，僅為90阿焦

近日，美科學(xué)家研制出迄今能耗最低的全光開關(guān)，有望推動(dòng)光子學(xué)和電子學(xué)的融合發(fā)展，推動(dòng)光電通訊協(xié)議發(fā)展。

據(jù)悉，新開關(guān)是目前能耗最低的全光開關(guān)，使用了波長(zhǎng)為921納米的近紅外線，約有140個(gè)光子。其引導(dǎo)光束從一個(gè)方向到達(dá)另一個(gè)方向，僅需要耗費(fèi)120萬(wàn)億分之一秒，能耗卻僅為90阿焦。

該開關(guān)使用了置于共振光腔內(nèi)的一個(gè)由銦和砷組成的1納米大小量子點(diǎn)制造開關(guān)，該共振光腔只允許少數(shù)光波通過(guò)該晶體。該全光開關(guān)改變了傳統(tǒng)全光開關(guān)通過(guò)使用笨重的非線性晶體和高輸入功率來(lái)工作的方式，而采用了使用單個(gè)量子點(diǎn)和非常低的輸入功率的方式。不過(guò)目前該新開關(guān)不能在室溫下操作，僅能在40開（-233.15攝氏度）左右工作。

目前，研究人員正在對(duì)新開關(guān)進(jìn)行進(jìn)一步研發(fā)，希望能夠增加（減少）打開和關(guān)閉共振腔所需要的光子數(shù)量。盡管目前該新開關(guān)還不能在室溫下使用，但其仍具有重要意義。因?yàn)檫@是人類首次研制出耗低于100阿焦的全光開關(guān)，同時(shí)科學(xué)家們未來(lái)或許借助該開關(guān)能夠研制出超快速、低能耗的芯片信號(hào)路由器。這給了人們無(wú)限遐想，也讓人們看到了光子學(xué)和電子學(xué)“聯(lián)姻”的紐帶。