美韩科学家突破制造光电计算机1项关键技术(图)

　　人们相信，最好的计算机是用电信号来处理而用光信号来传输。为此我们迫切需要一种芯片整合设备，既能用光输入，也能用电输入来进行逻辑操作。美国东北大学和韩国庆熙大学科学家首次在一块电子芯片上整合了电子和光的性质，并开发出一系列基于这种芯片的创新型设备，为制造混合光电逻辑元件提供了一种可升级平台，也代表了未来光电计算机制造中的一项关键性技术突破。

　　2013年，东北大学的卡尔和本校机械与工业工程系副教授容俊中（音译）合作发现，如果把碳纳米管和硅连接，其界面上产生光感应电流的速度比传统光电二极管中的硅—金属界面更快。他们利用这一发现，开发出一种新的基于光电二极管的逻辑设备，用碳纳米管和硅的混合连接，就可以用光和电两种输入来操控输出电流。他们还与韩国庆熙大学教授权永昆（音译）合作，运行了这些连接的计算模型。

　　这些新开发的创新型设备包括三种新元件和一个升级设备。第一种是“与门”（AND-gate），需要同时有电子和光输入而产生一个输出，这种开关要两因素同时具备才会触发；第二种是“或门”（OR-gate），只要两个感光器其中之一输入，就会产生一个输出；第三种是一个4-比特光电数字—模拟转换器，可用于把数字信号转换为模拟信号，比如把MP3文件的数字内容转换成真实音乐，这种能力非常重要。

　　升级设备是把25万个微芯片集成在一个约1厘米见方的晶片上，就像一个摄像机传感器的前端。虽然这种设备要充分发挥功能还要更多微芯片，但目前可用来测试他们的汇编程序是否可重复。

　　研究人员指出，计算机即使要输出最简单的结果，每秒钟也得处理数十亿次计算步骤。如果每一步都能快一点点会怎样？卡尔说，要提高它们处理这些步骤的能力，就要从只提高一步开始，这就是目前我们所做的。（旭坛）