吉林
我们现在的电脑和手机芯片，靠电子在硅片上奔跑来传递信息，但电子跑得再快，也受限于发热和物理极限。为了突破瓶颈，全球都在研发“光子芯片”——用光来算数据。 近日，俄罗斯圣光机大学（ITMO）的科学家宣布，他们成功研发出一种微型激光器，能把光“拧成麻花”，为光量子芯片解决了关键的一步。
一、什么叫“把光拧成麻花”？
通常我们看到的激光束，是笔直向前传播的。但在量子物理和光通信中，科学家可以通过特殊手段，让光波的阵面像螺旋楼梯一样旋转向前，这就叫“涡旋光”。
把光“拧”起来有什么用？因为光旋转的方向（左旋或右旋）可以像0和1一样，用来编码海量数据。把涡旋光应用在芯片上，能成倍提升通信容量和计算速度。
二、突破难点：怎么让光“跑出”芯片？
过去，科学家能在实验室里造出涡旋光，但做进微芯片里太难了。为什么？因为光被束缚在极微小的光子电路里，很难把它引导出来，并精准控制它的旋转方向。
俄罗斯科学家的解法极其硬核：他们用一种叫“钙钛矿”的新型材料，做了一个极其微小的圆盘。然后在圆盘边缘，用激光雕刻出“类似齿轮状”的纳米孔阵列。
当光在这个微小的“齿轮”里激荡时，就会被强制转化为涡旋光，并且能向外发射到自由空间。这就相当于在微芯片的迷宫里，给光安装了一个完美的“发射塔”。
三、未来的应用：算力天花板被打破
这项技术的落地，为“光量子芯片”铺平了道路。
光子芯片不需要电子跑，而是让光子在芯片内互相干涉、运算。它的速度将远超现在的电子芯片，而且几乎不发热。除了计算机，这项技术还能用来制造极其灵敏的“量子传感器”，比如用于医疗领域的超高精度分子探测。
四、说清楚：还在实验室
需要客观指出，这目前只是一个“实验室原理样机”。
钙钛矿材料虽然性能优异，但极其脆弱，怕水、怕热，寿命较短。如何让这种微型激光器在复杂环境下长期稳定工作，并实现流水线的大规模制造，是工程化的巨大挑战。但不管怎么说，这一脚，确实踢开了光子芯片大门的一条缝。
你怎么看这种用“光”代替“电”的技术革命？欢迎留言。
来源：俄罗斯圣光机大学（ITMO）及俄媒报道。该技术目前处于实验室研发阶段，距离商用芯片量产还有较长距离。
特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
