近年來，科學(xué)家在利用光束替代電子完成計(jì)算任務(wù)方面取得了很多成就，如今麻省理工學(xué)院（MIT）的研究人員又填補(bǔ)了一項(xiàng)空白，其能夠基于標(biāo)準(zhǔn)硅材料制造光子芯片，而硅正是構(gòu)成當(dāng)前大部分電子產(chǎn)品的基礎(chǔ)。

在目前的通信系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)大都由光束攜帶通過光纖進(jìn)行傳輸。一旦光學(xué)信號(hào)到達(dá)目的地，其將轉(zhuǎn)化為電子形態(tài)，通過電子線路進(jìn)行處理，然后再借助激光轉(zhuǎn)換回光。新裝置能夠免除這些額外的電子轉(zhuǎn)換步驟，直接處理光學(xué)信號(hào)。相關(guān)研究報(bào)告發(fā)表在11月13日的《自然·光子學(xué)》雜志網(wǎng)絡(luò)版上。  

 該校材料科學(xué)和工程系的卡羅琳·羅絲教授表示，這個(gè)組件類似于電子二極管。二極管允許電流沿一個(gè)方向流動(dòng)，并約束它不流向其他方向，在這種情況下，便形成了光的“單行道”。

為了研發(fā)這一裝置，研究人員必須找到一種既透明又具有磁性的材料，而這兩種特性很少能同時(shí)實(shí)現(xiàn)。他們最終采用了名為石榴石的材料。研究人員采用了石榴石薄膜沉積等方法，整個(gè)系統(tǒng)能基于現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)微芯片制成，制造過程因此得以大大簡(jiǎn)化。

新光學(xué)芯片可大幅提升數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的速度，因?yàn)楣獾膫鬏斔俣却笥陔娮樱夜鈱W(xué)計(jì)算能借助多條光束，攜帶不同的多個(gè)數(shù)據(jù)流，無障礙地穿過單光纖或電路。

羅絲表示，基于硅的新系統(tǒng)比基于其他材料的系統(tǒng)更容易實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，因?yàn)楹芏嗳硕贾涝趺刺幚砉?，這或?qū)殚_發(fā)下一代高速通信系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。明尼蘇達(dá)大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)工程系的伯達(dá)尼·斯戴德教授也表示，這是光纖通信領(lǐng)域的一個(gè)巨大進(jìn)展。這一成就十分重要，是首次將石榴石整合入硅裝置中。