新型全光开关处理器比传统芯片快千倍

由于电子开关的限制,传统的计算机处理器几乎已经达到了“时钟速度”的上限。时钟速度是衡量处理器打开和关闭速度的指标。据《自然·通讯》报道,美国能源部阿贡国家实验室和普渡大学的研究人员最近发明了一种新型的全光开关,这种开关用光而不是电来控制数据在芯片上的处理和存储方式。可调节开关动态的基本原理。图片来源:物理学家组织网 研究人员表示,以前的几代光学开关都有固定的开关时间,这些时间在制造时就被限定到了设备中。此次,研究团队用两种不同的材料制作了一种光开关,每种材料的开关时间都不同。一种材料(铝掺杂的氧化锌)的开关时间在皮秒范围内;另一种材料(等离子体氮化钛)的开关时间在纳秒范围内,是前者时间的100多倍。 研究人员表示,当使用光学元件而不是电子电路时,没有阻容延迟。这意味着,理论上他们能以比传统计算机芯片快1000倍的速度操作这些芯片。 根据研究人员的说法,不同材料切换时间的差异意味着开关可更灵活,在有效存储数据的同时快速传......阅读全文

量子点全光开关有望让光互联取代电子互联

  据美国物理学家组织网6月30日报道,很多科学家一直希望能找到方法逃离由“电子”支配的计算系统,也提出了不少想法。日本和英国科学家最近则将宝压在使用垂直空腔内的量子点制成的全光开关上。他们认为,全光开关有望用于超快的光通信系统中,能帮助光互联取代目前计算机芯片之间传输数据的电子互联,

美研制出迄今能耗最低的全光开关

  据美国物理学家组织网5月3日报道,美国联合量子研究所(JQI)的科学家最新研制出迄今能耗最低的一款全光开关。新开关有望成为光子学和电子学“联姻”的纽带,科学家们可据此研究出能工作的光电通讯协议。研究发表在《物理评论快报》杂志上。   新开关能引导光束从一个方向到达另一个方向,整个过程只需耗费

Nature-Photonics:新型光开关有助超快全光信号处理和计算

近期,利用光学非线性的力量,美国加州理工学院科研团队创建了一个全光开关,可以实现使用光子进行数据处理。团队基于铌酸锂材料制造出集成光子器件,该器件可以将光限制在狭小的空间内。空间越小,同等功率下的光强度就越大。结果证实,通过这种光学系统携带信息的光脉冲可以提供比其他方式更强的非线性响应。同时,团队创

新发明:新型光开关有助实现超快全光信号处理和计算

  近期,利用光学非线性的力量,美国加州理工学院科研团队创建了一个全光开关,可以实现使用光子进行数据处理。团队基于铌酸锂材料制造出集成光子器件,该器件可以将光限制在狭小的空间内。空间越小,同等功率下的光强度就越大。结果证实,通过这种光学系统携带信息的光脉冲可以提供比其他方式更强的非线性响应。同时,团

光开关的原理如何?

   光开关(Optical Switch,OS)是一种具有一个或多个可选择的传输窗口,可对光传输线路或集成光路中的光信号进行相互转换或逻辑操作的器件。    光开关基本的形式是2X2即入端和出端各有两条光纤,可以完成两种连接状态,平行连接和交叉连接。较大型的空分光交换单元可由基本的2X2光开关以

光可以控制基因开关

  虽然人类基因组大约有两万多个基因,但是只有一小部分基因是持续进行转录和翻译的。这是根据细胞的状态决定的,而细胞的状态是随时变化的。研究人员希望寻找快速控制基因的开关,以探究基因的表达情况。   哈佛-麻省理工博德研究所(Broad Institute of MIT and Harvard)

生物活性光开关分子光药理研究获突破

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505059.shtm

首个使用偏振的超快光处理器面世

  据近日发表在《科学进展》上的一篇论文,英国牛津大学研究人员开发了一种使用光的偏振来实现最大化信息存储密度的设备。新研究使用多个偏振通道展开了并行处理,计算密度比传统电子芯片提高了几个数量级。  自1958年第一块集成电路发明以来,将更多晶体管封装到特定尺寸的电子芯片中,一直是实现最大化计算密度的

什么是OXC(全光交叉)?

我们知道,光网络是现代通信网络的基石,是基础设施中的基础设施。   如果没有强大的光网络进行支撑,包括8K视频、VR/AR、智慧工厂、智慧城市、智慧交通在内的大带宽、低时延应用场景,都无法完美实现。5G、F5G,也会变成浮云。   目前,光网络正在坚定不移地朝着全光网的方向发展

日本学者研制出带有等离子波导管的超快节能全光开关

  NTT和东京工业大学(Tokyo Tech of Technology)共同开发了一种全光开关,该开关在超快状态下工作,响应时间在飞秒(fs)范围内,能耗在飞焦(fJ)范围内。为了同时实现速度和能量效率,研究人员将基于等离激元的纳米级光波导与石墨烯结合在一起。研究人员之所以使用石墨烯,是因为它在

基于偏振特性的液晶光开关原理研究

作为检测气象的仪器,小型气象站一般被安置在野外等空旷的环境中,这样才可以更准确的统计气象数据,有时候我们需要专门检测夜间的数据,或者是专门统计白天的数据,如果我们每天都去打开关闭小型气象站,将会增加很大的工作量,也会浪费很多的人力物力,因为小型气象站一般不仅仅只有一台,光控制功能也就是在这样的情形下

IBM研发处理器堆栈新技术-超级计算机或缩至方糖大小

  据英国广播公司近日报道,IBM(国际商用机器)公司表示,他们研发出了一种新的处理器堆栈技术,未来或可将世界上功能最强大的超级计算机的处理器缩小至方糖大小,其主要目的在于减少超级计算机的能耗。   IBM的研究人员布鲁诺·迈克尔博士指出,全球约2%的能耗源于建筑和计算机设备的运行

加拿大学者发明原子开关将给计算机带来变革

  加拿大阿尔伯塔大学国家纳米中心和德国马克斯·普朗克研究所的联合研究团队,制造出比目前市场上最小的开关或晶体管还要小近100倍的原子开关,将会带来更小、超高效的计算机。相关研究成果发表在今年10月26日的《自然通讯》(Nature Communications)杂志上。   计算机中使用的晶体管是

光控开关:快速启动或者终止基因的表达

  虽然人类基因组大约有两万多个基因,但是只有一小部分基因是持续进行转录和翻译的。这是根据细胞的状态决定的,而细胞的状态是随时变化的。科研人员希望寻找快速控制基因的开关,以探究基因的表达情况。   麻省理工学院Broad研究所的科研人员,借助一项新技术找到了一个可以快速启动或者终止基因的表达的途径

长光所上转换纳米光开关实现癌症诊断和治疗精准调控

  光开关材料(Photoswitchable materials)在高密度光学数据存储、光电器件、化学传感以及生物医学等新兴领域有着重要的应用前景。稀土掺杂的上转换发光纳米晶,因其具有近红外窄谱带激发,宽能域多谱带上转换发射和高的光稳定性等特点,被认为是性能优异的光转换功能材料。通过掺杂与结构调控

小尺寸、高消光比的低功耗硅光开关研制出炉

  硅光集成是指利用CMOS工艺平台,将实现高性能调制、探测、传输和复用等功能的器件集成在同一芯片上,通过规模集成面向片上和片间光互连、高速光通信、集成传感和智能计算等提供性能更优、更具性价比的芯片和组件,其中低功耗、高性能的光开关是硅光集成在上述应用场景中需要的核心器件。  当前,硅光集成开关器件

全光器件设计取得重要进展

  全光器件在传统的光通讯、量子信息等领域非常重要,其设计是基于光子在真实空间中的传播和干涉,需要精确控制大量的光学元件,精密而复杂的全光器件很难实现。  在量子调控与量子信息重点专项的支持下,中国科学技术大学周正威、许金时研究团队在国际上首次提出利用光学人工维度上的调控实现全光器件的设计。他们在理

光开关分子纳米磁体磁滞的研究取得进展

  近日,大连理工大学精细化工国家重点实验室刘涛教授课题组利用[W(CN)8]3-单元与FeII自旋交叉基元配位组装一维链,在光开关分子纳米磁体磁滞研究中取得重要进展。相关研究成果以“Switching the magnetic hysteresis of a [FeII–NC–WV]-based

全光控非互易微腔器件问世

  中国科学技术大学中科院量子信息重点实验室在腔光力学研究领域取得新进展。该实验室董春华研究小组与博士后邹长铃首次在回音壁模式微腔内观测到基于腔光力体系的非互易光学特性,得到了全光控制的非互易微腔器件。该成果于8月22日在线发表于《自然—光子学》上。  该研究利用回音壁模式微腔内常见的光力相互作用,

中国科学家制造生命“光开关”,未来或许可以“光”到病除

  光遗传学连续几年被认为是诺贝尔奖大热门,今年的生理学或医学奖揭晓之前一直位列预测榜第一名。  用一束光控制生命活动,不仅炫酷而且魔幻,毕竟上帝创世第一天便说:要有光。  如果光照后肿瘤就能消失,如果光“指哪儿”药物就“打哪儿”,如果有了光神经活动就被激发……这样的魔幻随着合成生物学的精进,正在成

倪光南:浪潮高端容错计算机是“应运而生”

浪潮天梭K1高端容错计算机  浪潮能获得国家科技进步奖一等奖不容易。也可以说,浪潮的高端容错计算机是“应运而生”。如果没有当前国家强调网络安全,我国信息基础设施领域积极推行“去IOE”的需求,他们的这个计算机也许不会引起那么大的关注、取得那么大的效益。  由于计算机领域核心技术越来越集中于

中科大实现两个光力系统的全光远程同步

近日,中国科学技术大学郭光灿院士团队董春华教授及合作者、特任副研究员邹长铃等,将微腔内的光辐射压力引起的机械振荡加载到泵浦光上,经过5千米长的单模光纤传输后激发另一微腔内的机械振荡,通过光学模式和机械模式的有效调控,从而实现两个光力系统的全光远程同步。相关研究成果发表于《物理评论快报》。  迄今为止

科学家研制出单原子光开关系统

  最小的光开关已经小到了极限:一个原子。据物理学家组织网近日报道,奥地利维也纳理工大学科学家只用一个铷原子,实现了光在两根玻璃纤维光缆之间的开关互换。这种单原子开关有望将量子现象用于信息与通讯技术。   研究小组利用了一种“瓶子共振器”,瓶子凸出的玻璃表面可以捕获光,使光在其中循环传播。如果把这

研究揭示机械超材料与光互动进行复杂计算机理

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/497859.shtm

长期保留光的方法被证明-可用于研制光子计算机

  最近,美国加利福尼亚大学(UC)圣地亚哥分校工程师证明了一种有效捕获光的新方法,利用一种由矩形金属波导和光散射陶瓷组成的超材料设备,能使光停住并长时间保留在光腔中。这项研究攻克了当前纳米光学中一个重要难题,研究人员正在寻找捕获光的方法,用光作光学计算线路和微型开关等设备。相关论文发表在最近的《物

纳米中心实现各向异性光增益微米片中激射的全光调控

  CsPbBr3单晶微米片各向异性光增益特性及全光调控激射ON/OFF研究方面取得进展,为基于钙钛矿微纳结构的新型功能各向异性器件的设计提供了新思路。相关研究成果发表在Nano Letters上。   近年来,钙钛矿材料因具有优异的光电性能,使得其不仅在光伏领域具有突出表现,在微纳激光器等光电器件

基于化合物半导体材料高速光开关的研究2

 高速光开关及光开关阵列是全光交换的核心器件. 首先给出全内反射型光波导光开关器件的理论分析模型, 并基于GaAs 材料中的载流子注入效应, 采用GaAs-AlGaAs 双异质结结构,研制了工作波长在1.55 μm 的X 结全内反射型和马赫曾德干涉型两种结构的光开关. 测试结果表明, 开关的消光比均

生命“光开关”,1秒光照,可达150倍以上基因表达效果

  照射一束光,就能治好病?  这似乎是《西游记》等神话传说才会出现的情节。但是,华东师范大学生命科学学院副院长叶海峰团队,采用光遗传学的治疗手段,让这一设想成为可能[1]。    叶海峰(来源:叶海峰)  近些年,通过挖掘和设计光敏蛋白,科学家们构建出诸多光遗传学工具,并已用于肿瘤和代谢疾病治疗等

科学家首次实现光开关分子纳米磁体“磁滞”调控

分子纳米磁体可以在分子水平保持磁化取向的状态,有望成为未来信息存储的新材料。其中,光开关分子纳米磁体更被看好,而磁滞则是其发挥作用的关键。 日前,大连理工大学精细化工国家重点实验室刘涛课题组利用[W(CN)8]3-单元与FeII自旋交叉基元配位组装一维链,在光开关分子纳米磁体磁滞研究中取得重要进

大连全城综合水处理器=过滤式水处理器

  大连全城综合水处理器=过滤式水处理器 的产品,真诚的服务! 欢迎批量选购我公司生产全程综合水处理器,规格齐全价格优惠。石家庄盈都环保设备有限公司   大连全城综合水处理器是针对各种循环水系统中普遍存在的四大问题:腐蚀、结垢、菌藻、水质而研制的综合水处理器。由单台设备代替了需要多台设备才能完