、細(xì)胞整體的分子級仿真，納米結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等更多功能。IBM公司位于紐約州約克敦海茨的TJ華盛頓研究中心的研究人員喬納森說：“計(jì)算機(jī)預(yù)計(jì)將在2020年左右達(dá)到億億次級，但在此之前還需進(jìn)行大量的研究。”為了實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，研究人員必須找到計(jì)算機(jī)在較低功耗下可快速傳輸大量數(shù)據(jù)的方法。

通過結(jié)合IBM公司32納米絕緣體上硅(SOI)CMOS工藝制成的集成電路，以及美國住友電氣創(chuàng)新設(shè)備公司(以前的商埃姆科公司)制造的先進(jìn)垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)和光電探測器，喬納森和同事制造出新的高能效光通信鏈路，每秒傳輸速度達(dá)到25Gbit，總功耗只有24mW，約合每比特耗能1pJ。喬納森說：“與之前的記錄相比，數(shù)據(jù)傳輸速度提高了66%，功耗降低了一半。我們將繼續(xù)提高光通信的傳輸速度和功耗效率。人們總希望能以更低的功耗傳輸更多的數(shù)據(jù)，這也正是我們努力的方向。”

新技術(shù)為實(shí)現(xiàn)下一代單芯片光互連打開大門

可將光信號變成沿金屬表面行進(jìn)的波

美國科學(xué)家制造出一種新的納米尺度的連接設(shè)備，能將光學(xué)信號轉(zhuǎn)變成沿金屬表面行進(jìn)的波。更為重要的是，新設(shè)備還能識別偏振光的偏振方向，并據(jù)此朝不同的方向發(fā)送信號。

科學(xué)家們表示，最新研究提供了一種新的方式，讓人們能在亞波長尺度下精確地操控光，而不會破壞可能攜帶有數(shù)據(jù)的信號，這為有效地從光子設(shè)備傳遞信息給電子設(shè)備從而實(shí)現(xiàn)下一代單芯片光子互聯(lián)打開了大門。

新連接設(shè)備由一層薄薄的金組成，其上布滿小孔，科學(xué)家們設(shè)計(jì)的天才之處正在于這些切口形成的像鯡魚魚骨(箭尾形)一樣的圖案。

新結(jié)構(gòu)非常微小，每個圖案單元比可見光的波長還要小，因此，科學(xué)家們認(rèn)為，新結(jié)構(gòu)應(yīng)該很容易同平面光學(xué)等新奇技術(shù)整合。然而，卡帕索表示，新設(shè)備最有可能用于未來的高速信息網(wǎng)絡(luò)內(nèi)--納米尺度的電子設(shè)備(目前已經(jīng)出現(xiàn))、光子設(shè)備和等離子體有望集成在一塊微芯片上，從而實(shí)現(xiàn)下一代單芯片光子互聯(lián)。

南開聯(lián)手哈佛：為光電子集成與互聯(lián)技術(shù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)

在手機(jī)、電腦、網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代社會信息化技術(shù)飛速發(fā)展的今天，以微電子技術(shù)為基礎(chǔ)的電子信息技術(shù)引發(fā)了一場改變?nèi)祟惿詈凸ぷ鞯男畔⒒锩涮攸c(diǎn)是依靠集成電子器件提供更高的信息處理速度、存儲密度和片上可集成度等能力，但受到納米尺寸的瓶頸限制，集成電子器件已開始受到制約。與微電子技術(shù)發(fā)展并行的另一門高新技術(shù)-光電子技術(shù)，在實(shí)現(xiàn)集成光子回路、互聯(lián)光路、光計(jì)算等功能方面顯現(xiàn)出巨大的潛力和優(yōu)勢，有可能是取代“集成電路”的新一代信息技術(shù)的重要支柱，該技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)是如何在納米尺寸高度集成的芯片上實(shí)現(xiàn)人們像操縱電子那樣操控光子。

表面等離激元(SPPs)是在金屬表面區(qū)域的一種自由電子和光子相互作用的形成的電磁模，經(jīng)常被稱為“能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)線傳輸光子”的信息載體，它在發(fā)展新一代光電子集成技術(shù)中發(fā)揮重要作用，但怎樣在納米尺寸的芯片上實(shí)現(xiàn)SPPs的“傳輸控制”是該領(lǐng)域的一個國際研究熱點(diǎn)。

4月19日，由南開大學(xué)信息技術(shù)科學(xué)學(xué)院教授、長江學(xué)者袁小聰帶領(lǐng)的新加坡南洋理工大學(xué)課題組與美國哈佛大學(xué)Capasso教授課題組合作，在國際頂級刊物Science(科學(xué))上發(fā)表了題目為“可重構(gòu)偏振調(diào)控型表面等離激元定向耦合”的文章，解決了SPPs在芯片上傳輸過程中的“交通控制”問題。

文章提出了一種全新的SPPs耦合方式，通過一系列亞波長“人”字型微納金屬結(jié)構(gòu)，解決了目