11月30日消息,英国牛津大学材料系,埃克塞特大学工程系以及德国明斯特大学物理研究所的科学家宣布,创造了一种具有双光电功能的等离子纳米间隙增强型相变设备,该设备架起了光学和电子计算领域的桥梁。这为实现更快,更节能的内存和处理器提供了一种解决方案。
当前的计算机依靠电信号来处理和存储数据,它存在带宽限制,而且耗电。利用光来处理和存储这些数据效果更好,但是,在计算中利用光信号传输将需要新的片上设备,它可以在电域和光域中无缝工作,而无需重复进行电光转换。原则上,相变设备可以提供这种双光电操作,但由于电开关大小限制和衍射限制的光学响应的矛盾,到目前为止,将两种功能都集成到单个设备中已证明是难以实现的。
具有电光读出的等离激元存储单元性能的非易失性光编程
为了克服这个具有挑战性的问题,科学家们提出了一种将光限制在纳米尺寸内的解决方案。科学家们结创造了结合等离激元,光子学,以及集成相变存储单元的电子设备,该相变存储单元可以在二进制或多级状态之间进行电或光切换。至关重要的是,该设备还可以同时通过光学和电气方式读取,从而为融合计算和通信技术提供了新的策略。
集成在光子波导中的混合模式等离子体存储单元
第一作者尼古拉斯·法玛基迪斯表示:“这是计算领域,特别是在需要高处理效率的领域中非常有前途的发展之路。另外一位科学家内森·扬博德说:“包括人工智能应用程序在许多情况下对高性能,低功耗计算的需求远远超出了我们当前的能力。我们相信,将基于光的光子计算与其电气对等物连接是CMOS技术未来发展的关键。”
11月29日出版的《科学进展》期刊发表了这篇报告。