科學(xué)家研光開(kāi)關(guān)可集成于硅芯片 用于無(wú)人駕駛汽車(chē)掃描道路所有部分

據(jù)外媒報(bào)道，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)暨技術(shù)研究院（National Institute of Standards and Technology，NIST）的研究人員與同事合作，研發(fā)出一種光開(kāi)關(guān)，能夠?qū)⒐庖?0億分之一秒的速度從一個(gè)計(jì)算機(jī)芯片傳輸至另一個(gè)計(jì)算機(jī)芯片，比任何其他類似設(shè)備都快。該緊湊型開(kāi)關(guān)是首個(gè)能夠在足夠低的電壓下運(yùn)行的光開(kāi)關(guān)，因而可集成至低成本的硅芯片上，并能以非常低的信號(hào)損耗重新改變光線的方向。

該開(kāi)關(guān)具有創(chuàng)紀(jì)錄的性能，也是打造利用光線而不是電力處理信息的計(jì)算機(jī)的重要一步。依靠光線粒子 – 光子在計(jì)算機(jī)中傳輸數(shù)據(jù)有幾大優(yōu)勢(shì)。首先，光子的速度比電子快，而且不會(huì)因?yàn)樾枰訜嵊?jì)算機(jī)組件而浪費(fèi)能量，而管理廢熱正是提升計(jì)算機(jī)性能的一大阻礙。數(shù)十年來(lái)，光纖一直利用光信號(hào)在遠(yuǎn)距離傳輸信息，不過(guò)，光纖會(huì)占據(jù)太多空間，因而無(wú)法用于計(jì)算機(jī)芯片傳輸數(shù)據(jù)。

新型開(kāi)關(guān)結(jié)合了納米大小的金和硅光學(xué)元件、電子元件和機(jī)械元件，所有此類元件都被密集地封裝在一起，能夠?qū)⒐鈴囊粋€(gè)微型通道中導(dǎo)入并導(dǎo)出，改變光速并改變行進(jìn)方向。一納米是十億分之一米，大約是人類頭發(fā)寬度的十萬(wàn)分之一。

該研究報(bào)告的合著者，NIST、蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院和馬里蘭大學(xué)的Christian Haffner表示，該設(shè)備有無(wú)數(shù)應(yīng)用。在無(wú)人駕駛汽車(chē)中，該開(kāi)關(guān)可以迅速改變一束光的方向，讓這束光必須同時(shí)繼續(xù)掃描道路的所有部分，幫助無(wú)人駕駛汽車(chē)測(cè)量其與其他汽車(chē)和行人間的距離。該設(shè)備還可以在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，讓更強(qiáng)大的光基電路取代電力電路。這些都是人工智能系統(tǒng)，能夠在模式識(shí)別和風(fēng)險(xiǎn)管理等復(fù)雜任務(wù)中，模擬人類大腦中神經(jīng)元做出決策的方式。