你敢想象光速运转的电脑是什么样吗？

犹他州大学工程师的重大突破：硅光子芯片技术提速计算机与移动设备

在一项令人振奋的研究中，犹他州大学的工程师们取得了重大突破，为下一代计算机和移动设备带来了前所未有的提速潜力。他们成功开发出一种超小型分束器，堪称迄今为止最小的分束器，能够在硅光子芯片上将光波分到两个不同的信息通道。

这项成果源于Rajesh Menon副教授和他的同事们的不懈努力，他们在Nature Photonics上详细描述了这一发明。这一突破性的分束器设备使研究人员在制造硅光子芯片方面取得了重要进展，该芯片利用光而不是电子来处理和传输数据。

硅光子技术有望大幅提升超级计算机、数据中心服务器以及用于自动驾驶和无人机等设备的功率和速度。最终，这项技术将应用于家用电脑和移动设备，并有望改善、视频流等应用程序的性能。

Menon表示：“光是传递信息的最快媒介。当信息必须传递到笔记本电脑等设备时，它必须被转化为电子，这个转换过程降低了传输速度。我们的目标是用光完成所有工作。”

为了实现这一目标，犹他州大学的工程师们在硅芯片上制造出了更小的偏振分束器。这个分束器外观类似条形码，能够将入射光线分成两个组件。通过采用新型算法，Menon成功地将分束器的尺寸缩小到2.4x2.4微米，仅为人类头发直径的五分之一，这一尺寸已接近物理极限。

为了引导光波，硅芯片上还需要添加多种无源设备，分束器只是其中之一。研究人员通过缩小这些设备的尺寸，可以在一个芯片上集成成千上万的设备。

这项研究的潜在益处不仅在于提高处理速度。犹他州大学的设计生产成本低廉，因为它能够利用现有的硅芯片制造技术。由于光子芯片传输的是光子而不是电子，因此使用这种技术的智能手机和平板电脑等移动设备将具有更低的功耗、更长的电池寿命和更低的发热量。

英特尔和IBM等科技公司正在开发首台硅光子超级计算机，这种计算机将采用混合处理器，即一部分使用电子处理信息，另一部分使用光子处理信息。Menon认为，他们的分束器将在三年内应用于这种计算机中，并且这项技术还可以用于更快速地连接电脑的数据中心。

随着这项技术的不断发展和完善，我们有理由期待一个计算速度大幅提升、设备功耗更低、电池寿命更长的未来。犹他州大学的这一成果不仅为计算机行业带来了巨大的创新潜力，也为我们的生活带来了更多的便利和可能性。