科学家利用激子特性研发新一代高速计算机
[b]据科学日报网站报道,美国加州大学圣地亚哥分校的物理学家发现激子(excitons)的衰变可被用在一种新型的计算机里,加速计算信号和通信信号的沟 通,消除二者沟通的速度陷阱,未来科学家们可以利用激子的这一特性开发出新一代高速计算机.[/b]目前使用的电子设备不外乎是集成电路和集合晶体管,而使用电子 发送信号需要借助计算机.但是几乎所有通信设备都使用光子来传送信号.从电子到光子转换信号语言的过程限制了一般电子装置运行的速度.$t'GO'O| i }WW
[img]http://www.it.com.cn/f/news/086/25/news_080625_mxq_tx42.jpg[/img]以激子作为基础的晶体管y F#h}P#J&UZ `
美国加州大学圣地亚哥分校的物理学教授列奥尼德-布托夫(LeonidButov)和他的同事在圣地亚哥分校和加州圣塔芭芭拉研制出一些以激子作为基础的晶体管,他们确信,这些晶体管将会是未来新型计算机的基础.这种晶体管上的集成电路首次实现在计算机上使用激子.布托夫说:“我们的晶体管使用激子处理信号,就像是被电压控制的电子一样,但是又不同于输出电路中的电子转化为光子的过程,这个直接耦合的激子在计算机和通信之间做了桥梁.”这是一种特殊类型的激子,电子和电子空穴会被不同的量子阱限制,相距几微米.此配置创造了使用电压控制激子流量的可能性,可以说实现了高速传输.9@:J3k4{n @
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这些电压门创造了一个能源凸点,它可以使激子停止运动,也可以使它们流动.一旦能源障碍被消除,激子可以前往晶体管,并进行输出和转化,直接供给通信电路,而无需转换信号. vf'@5D6Zk)K
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科学家通过加入激子晶体管创造了简单的集成电路,从而形成了几种类型的开关信号,可以直接准确地沿着一个或几个途径运行.因为激子的速度非常快,所以开关也能迅速地被拨动.至今已经证明开关时间大约在200皮秒( 1皮秒等于一万亿分之一秒).然而以激子为基础进行计算的速度不可能比以电子为基础的电路快,但它却能消除计算信号和通信信号的沟通陷阱.布托夫和他的同事们证明激子可用在新型计算机里,但在实际应用时应根据需要使用不同的材料.
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