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中國(guó)機(jī)電產(chǎn)品交易網(wǎng)（機(jī)電網(wǎng)）：從《哈利·波特》的“隱形斗篷”到《星際迷航》的羅慕倫隱身戰(zhàn)艦，這些一般只存在于科幻小說(shuō)或電影中。美國(guó)科研人員最近利用這些隱形原理，為微光子集成器件設(shè)計(jì)了一個(gè)特定裝置，其有助開(kāi)發(fā)出較硅基芯片更小、更快、更節(jié)能的光子芯片。
未來(lái)的計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)中心和移動(dòng)設(shè)備將用光子芯片代替電子芯片。每塊光子芯片中將包含數(shù)十億個(gè)光子器件，與以硅基芯片中晶體管大致相同的方式執(zhí)行特定功能。但問(wèn)題是，如果其中兩個(gè)光子器件過(guò)于靠近對(duì)方時(shí)將無(wú)法工作，因?yàn)閮烧咧g的漏光會(huì)導(dǎo)致類似無(wú)線電干擾的串?dāng)_。增加彼此距離可解決這一問(wèn)題，但會(huì)使芯片變得很大。
猶他大學(xué)電氣和計(jì)算機(jī)工程系副教授拉杰什·梅農(nóng)領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在兩個(gè)光子器件間放置一個(gè)特殊的納米硅基屏障，可“欺騙”兩個(gè)光子器件相互無(wú)視。其原理類似于哈利·波特的“隱形斗篷”，進(jìn)入一個(gè)器件的任何光都會(huì)被反射回去，從而模擬出一種旁邊根本不存在鄰居的情形。這個(gè)屏障會(huì)將光推回原來(lái)的器件，使其誤認(rèn)為周邊空無(wú)一物。
研究人員發(fā)表在最新一期《自然·通信》雜志上的論文稱，當(dāng)數(shù)十億個(gè)這樣的光子器件裝入單個(gè)芯片中時(shí)，一個(gè)芯片就可以包含執(zhí)行各項(xiàng)功能的更多器件。光子芯片使用光子而不是電子來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，可望減少10倍至100倍的能耗，這對(duì)于耗電量巨大的數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō)是一個(gè)福音。
據(jù)美國(guó)能源部勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究，美國(guó)本土數(shù)據(jù)中心2014年的耗電量為700億千瓦時(shí)，占全美國(guó)電力消耗的1.8%，預(yù)計(jì)到2020年將再上漲4%。
梅農(nóng)認(rèn)為，這種技術(shù)最直接的應(yīng)用將是類似于谷歌和Facebook使用的數(shù)據(jù)中心。從電子轉(zhuǎn)向光子可讓計(jì)算機(jī)更高效，并對(duì)碳排放和能源消耗產(chǎn)生巨大影響。目前，光子器件大多用于高端軍事設(shè)備，梅農(nóng)預(yù)計(jì)完全基于光子的芯片將在未來(lái)數(shù)年被數(shù)據(jù)中心采用。
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