万维读者网 > 信息时代 > 正文  

科学家令电子以近光速传导

www.creaders.net | 2020-01-04 22:20:35  自然 | 0条评论 | 查看/发表评论

  在数据传输和计算方面,制约硬件的重要因素就是元件中电子的转移速度——在实验条件下,科学家不久前实现了电子以亚飞秒(不到千万亿分之一秒)的速度传输。窍门是用超高速激光脉冲产生的光波来操纵电子。虽说在相当长的时间内,还无法把该技术应用到你的手机上,但至少朝这一方向迈出了重要的一步。

科学家令电子以近光速传导

  之前,最快的电子元件可以在皮秒(万亿分之一秒)内实现逻辑门的开关,比上面的最新记录慢了约1000倍。

  借助新方法,物理学家能够在大约600阿秒(1飞秒等于1000阿秒)内改变电流的走向。

  “这很可能是电子产品的未来,”德国康斯坦茨大学的物理学家阿尔弗雷德·莱滕斯托弗说,“我们的单周期光脉冲实验已经使人类很好地进入了电子传输的阿秒时代。”

  莱滕斯托弗和同事们在康斯坦茨的应用光子学中心设计了高精密实验。既要满足高精密操纵超短光脉冲的能力,又需要构建必要的纳米结构。

  该团队使用的激光器每秒钟能够发射一亿道单周期光脉冲,足以产生可测量的电流。使用领结形状的纳米级金触角,脉冲的电场会集中在一个只有六纳米宽的缝隙内。

  由专业仪器以及电子隧穿和加速的效果,研究人员在飞秒内——不到光脉冲电场振荡周期的一半——成功地切换了电流走向。

  超越常规硅半导体技术的限制已被证明是一项挑战,但利用高速光振荡来帮助电子加速,提供了一条突破电子学极限的新途径。

  这在下一代计算机研发中可能会非常有优势:科学家们目前正在尝试光和电子所有可能的协同运作的方式。

  最终,Leitenstorfer团队认为,利用等离子纳米粒子和光电设备,通过光脉冲的特性,以超小规模操纵电子,可以克服当今计算系统的局限。

  Leitenstorfer说:“这是非常基础的研究,可能要花几十年才能落实到现实工艺中。”

  该研究已发表在《自然·物理学》上。

   0


24小时新闻排行榜 更多>>
1 5只鸡过河视频一夜爆火!没想到被鸡上了一
2 只“装”了一天 北京又变脸
3 赖清德毫无顾忌说出这话,北京定要气炸
4 彭丽媛高升?习近平未必信任她
5 病死率30%!新冠还没完,武毒所又出“新货

48小时新闻排行榜 更多>>
1 内幕:刘亚洲是这样激怒习近平的
2 习当外商面反驳李强 蔡奇新角色引关注
3 中南海附近挤满救护车 死伤不明
4 惊传北京招商银行倡议书:“北京危急 生死
5 近3万公务员被赶出北京
6 天天一杯牛奶 夫妻俩确诊肝癌 医生告
7 三个数字藏凶险 或将有大事发生
8 俄罗斯给恐袭定调了!幕后黑手就是…
9 罕见!中国总理李强承认了
10 习近平当场喊话 正谋划实施重大改革举措
热门专题
1
美国大选
6
中共两会
11
秦刚失踪
2
中美冷战
7
台湾大选
12
火箭军悬案
3
以哈战争
8
李克强猝逝
13
台海风云
4
乌克兰战争
9
中国爆雷
14
战狼外交
5
万维专栏
10
李尚福出事
15
普里戈津
一周博客排行 更多>>
1 给世界“指明”方向后,中国迷 中国社会经
2 1364 (图文)红二代披露助毛泽 范学德2
3 她的天才因美貌而被忽视 湮灭之城
4 曾华
5 读后感:中国没有中世纪 施化
6 曾华
7 辛峰:社区那条红围巾 万维网友来
8 曾华
9 曾华
10 宋国辉:封杀TikTok最严厉的是 万维网友来
一周博文回复排行榜 更多>>
1 读后感:中国没有中世纪 施化
2 中国还有希望吗? 山蛟龙
3 分享“左媒”知乎的一个帖子。 高鹏
4 一图胜过千言万语:川普今天大 爪四哥
5 俄国GDP世界前十:西方专家的 随意生活
6 第三次世界大战的准备清单 随意生活
7 为什么中国没有产生科学 体育老师
8 就第一夫人彭丽媛的风衣侃几句 体育老师
9 穷人,更缺的是自由而不是钱 施化
10 普丁丁似乎有点急了 山蛟龙
关于本站 | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站导航 | 隐私保护
Copyright (C) 1998-2024. CyberMedia Network/Creaders.NET. All Rights Reserved.