澳大利亚和德国的研究人员建立了纳米尺度照片的模块化桥梁设计网卡芯片。
照片Nic芯片在未来的计算机和电信领域有着巨大的潜力。澳大利亚和德国的物理学家现在已经开发出了混合架构，以克服这项技术面临的一些工程障碍。
随着我们对能源效率和带宽需求的增加，光正在成为计算机和电信领域信息处理的主要载体。
光子已经是通过光纤进行洲际通信的黄金标准，它正在取代电子，成为通过光网络传递信息的主要载体，并进入计算机本身的核心。
然而，完成这一转变仍存在重大的工程障碍。支持光的工业标准硅电路比现代电子晶体管大一个数量级以上。一种解决方案是使用金属波导“压缩”光——然而，这不仅需要新的制造基础设施，而且光与芯片上的金属相互作用的方式意味着光子信息很容易丢失。
现在，澳大利亚和德国的科学家开发了一种模块化的方法来设计纳米级设备，结合传统的优点来帮助克服这些问题Nal芯片设计与照片混合结构中的Nic架构。他们的研究最近发表在自然通讯．
从左至右:悉尼大学纳米研究所实验室的副教授Stefano Palomba, Alessandro Tuniz博士，Martijn De Sterke教授。图片来源:悉尼大学路易斯·库珀
“我们已经在工业标准的硅光子系统和金属基波导之间建立了一座桥梁，可以在保持效率的同时缩小100倍，”来自悉尼大学纳米研究所和物理学院的主要作者Alessandro Tuniz博士说。
这种混合方法允许在纳米尺度(十亿分之一米)上操纵光。科学家们已经证明，他们可以在比携带信息的光波长小100倍的情况下实现数据操纵。
“这种效率和小型化对于将计算机处理转变为基于光的处理至关重要。它也将在量子光学信息系统的发展中非常有用，这是未来量子计算机的一个有前途的平台，”副教授Stefano Palomba说，他是悉尼大学的合著者，也是悉尼纳米的纳米光子学领袖。
“我们期望光子信息最终会迁移到CPU，任何现代计算机的核心。IBM已经制定了这样的愿景。”
使用金属的片上纳米级器件(称为“等离子体”器件)具有传统光子器件所不具备的功能。最值得注意的是，它们有效地将光压缩到十亿分之一米，从而实现了极大的增强，无干涉，光与物质的相互作用。
同样来自悉尼光子学与光学科学研究所的图尼兹博士说:“除了彻底改变一般的处理过程外，这对特殊的科学过程，如纳米光谱、原子尺度的传感和纳米尺度的探测器非常有用。”
然而，它们的通用功能被依赖于特殊的设计所阻碍。
图尼兹博士说:“我们已经证明，两种不同的设计可以连接在一起，增强一个普通的芯片，而在此之前，它没有什么特别的功能。”
这种模块化的方法允许芯片中光偏振的快速旋转，并且由于这种旋转，快速允许纳米聚焦到比波长小100倍左右。
Martijn de Sterke教授是悉尼大学光子学与光学科学研究所所长。他说:“未来的信息处理很可能涉及到使用金属的光子，使我们能够将光压缩到纳米尺度，并将这些设计集成到传统的硅光子技术中。”
