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

據外媒報道，美國國家標準暨技術(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)，能夠將光以20億分之一秒的速度從一個(gè)計算機芯片傳輸至另一個(gè)計算機芯片，比任何其他類(lèi)似設備都快。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損耗重新改變光線(xiàn)的方向。

該開(kāi)關(guān)具有創(chuàng )紀錄的性能，也是打造利用光線(xiàn)而不是電力處理信息的計算機的重要一步。依靠光線(xiàn)粒子 – 光子在計算機中傳輸數據有幾大優(yōu)勢。首先，光子的速度比電子快，而且不會(huì )因為需要加熱計算機組件而浪費能量，而管理廢熱正是提升計算機性能的一大阻礙。數十年來(lái)，光纖一直利用光信號在遠距離傳輸信息，不過(guò)，光纖會(huì )占據太多空間，因而無(wú)法用于計算機芯片傳輸數據。

新型開(kāi)關(guān)結合了納米大小的金和硅光學(xué)元件、電子元件和機械元件，所有此類(lèi)元件都被密集地封裝在一起，能夠將光從一個(gè)微型通道中導入并導出，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(lèi)頭發(fā)寬度的十萬(wàn)分之一。

該研究報告的合著(zhù)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，該設備有無(wú)數應用。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)繼續掃描道路的所有部分，幫助無(wú)人駕駛汽車(chē)測量其與其他汽車(chē)和行人間的距離。該設備還可以在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )中，讓更強大的光基電路取代電力電路。這些都是人工智能系統，能夠在模式識別和風(fēng)險管理等復雜任務(wù)中，模擬人類(lèi)大腦中神經(jīng)元做出決策的方式。