在控制光方面的突破使我们更有可能在适当的时候看到一个更快、更安全的互联网。在芯片中采用光电路,例如,由其驱动量子技术可能就在附近。
慕尼黑工业大学(TUM)的物理学家们刚刚宣布,在精确地将光源置于原子薄层的方法上有了巨大的飞跃。这种精确的定位一直是量子芯片发展的一个障碍。
“以前芯片上的电路依靠电子作为信息载体,”学校在一份新闻稿中解释道。然而,通过使用光,有可能以更快的速度发送数据,提高功率效率,并利用量子纠缠,即数据在电路中同时处于多个状态。
粗略地说,量子纠缠是高度安全的,因为窃听尝试不仅可以在线路上的任何地方立即被发现,因为总是纠缠在一起的部分,而且密钥可以在同一时间自动关闭,从而破坏了黑客的可见性。
该学院表示,他们的光源定位技术,使用半导体二硫化钼(MoS2)的一个三原子厚的层作为初始材料,然后用氦离子束照射它,在芯片中比以前更好地控制光源的位置。
他们说,这种精确度现在为智能手机的量子传感器芯片以及“用于数据传输的新加密技术”打开了大门。“任何智能手机传感器在物联网中都有应用。
最近几周宣布的量子电子学突破只是其中之一。大阪大学的科学家们表示,他们已经找到了一种方法,可以将激光光束中编码的信息转换成量子点中电子的自旋状态。他们解释,在他们的释放换句话说,它们解决了纠缠态非常脆弱的问题,也就是说,纠缠态逐渐消失,并不能持续到所需的传输长度。他们粗略地解释说,他们的发明使得电子自旋在遥远的终端机上与携带量子数据的光信号更好地相互作用。
“这一成就代表着迈向‘量子互联网’的重要一步,”该大学表示。
“有些人认为,所有的电脑和其他电子产品最终都将以光和光子的形式运行,我们将看到向全光的转变,”我今年早些时候写过。
这一趋势没有放缓。与前面提到的基于量子的光的发展无关,我们也看到了一种基于光的推力,它也可以用在普通的电子产品上。
工程师们可能很快就会设计出一种小光子二极管(不是传统的二极管,它们也是二极管),这种二极管允许光只向一个方向流动,斯坦福大学在一份新闻稿中说。他们正在利用材料科学,并找到了一种将光捕获在纳米级硅中的方法。二极管基本上是一个阻止电路反向运行的阀门。用于指示方向的基于光的二极管在小范围内还无法应用,比如智能手机大小的形状因子,或物联网传感。
”斯坦福大学的马克·劳伦斯说:“一个宏伟的设想是有一个全光计算机,其中电力完全被光取代,光子驱动所有的信息处理。”“光的速度和带宽的提高将使更快的解决方案成为可能。”