近日，美國科學(xué)家研發(fā)出世界上首個用光處理信息的光電子芯片。它依舊使用電子來計算，但是可以直接使用光來處理信息。這一成果或?qū)⒋蜷_超高速、低能耗數(shù)據(jù)處理的大門。研究結(jié)果12月24日發(fā)表在《自然》期刊上。 J,(7.+`~#  
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據(jù)加州大學(xué)伯克利分校官網(wǎng)報道，這一芯片由該校及麻省理工學(xué)院、科羅拉多大學(xué)的科研人員合作研發(fā)。芯片寬3毫米，長6毫米，每平方毫米的數(shù)據(jù)處理速度可以達(dá)到300吉比特每秒（Gbps），比普通電子微處理器快10到50倍。這種芯片處理數(shù)據(jù)的能耗也非常低，處理每比特數(shù)據(jù)只需消耗1.3皮焦耳能量。  &+G;R  
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盡管光纖通訊技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)大大加強了計算機之間的數(shù)據(jù)傳輸，將光子器件應(yīng)用于計算機芯片本身卻十分困難。其原因在于，此前一直沒有人知道如何在不改變計算機芯片制造程序的前提下，將光子器件融入到這一復(fù)雜而昂貴的制造程序之中。而這樣做非常關(guān)鍵，因為它不會進(jìn)一步提高制造計算機芯片的成本或風(fēng)險。 ab@=cL~^  
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為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，研究人員嘗試了多種在芯片上利用光子器件的創(chuàng)新性方法。他們使用光電探測器和垂直光柵耦合器等光子器件來控制和引導(dǎo)芯片上的光波，為了讓光波在芯片上傳輸時的損耗降到最低，他們使用硅晶體管作為光波的波導(dǎo)管。此外他們還在波導(dǎo)管旁邊設(shè)計了一種硅環(huán)來快速并低能耗地控制光波。最終，研究人員將兩個擁有7000萬個晶體管和850個光子器件的處理器內(nèi)核固定在這種微型芯片上。 5}XvL'  
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報道認(rèn)為，這一研究成果標(biāo)志著光纖通訊技術(shù)的重要進(jìn)步，而且將加速高帶寬時代的來臨。“這是一個里程碑，它是首個可以使用光與外部世界進(jìn)行交流的處理器。” 研究負(fù)責(zé)人、該校電氣工程和計算機科學(xué)副教授弗拉基米爾·斯托亞諾維奇說。