科技日報北京12月27日電 （記者張佳欣）由於(yu) 電子開關(guan) 的限製，傳(chuan) 統的計算機處理器幾乎已經達到了“時鍾速度”的上限。時鍾速度是衡量處理器打開和關(guan) 閉速度的指標。據《自然·通訊》報道，美國能源部阿貢國家實驗室和普渡大學的研究人員最近發明了一種新型的全光開關(guan) ，這種開關(guan) 用光而不是電來控製數據在芯片上的處理和存儲(chu) 方式。

　　研究人員表示，以前的幾代光學開關(guan) 都有固定的開關(guan) 時間，這些時間在製造時就被限定到了設備中。此次，研究團隊用兩(liang) 種不同的材料製作了一種光開關(guan) ，每種材料的開關(guan) 時間都不同。一種材料（鋁摻雜的氧化鋅）的開關(guan) 時間在皮秒範圍內(nei) ；另一種材料（等離子體(ti) 氮化鈦）的開關(guan) 時間在納秒範圍內(nei) ，是前者時間的100多倍。

　　研究人員表示，當使用光學元件而不是電子電路時，沒有阻容延遲。這意味著，理論上他們(men) 能以比傳(chuan) 統計算機芯片快1000倍的速度操作這些芯片。

　　根據研究人員的說法，不同材料切換時間的差異意味著開關(guan) 可更靈活，在有效存儲(chu) 數據的同時快速傳(chuan) 輸數據。開關(guan) 的雙金屬特性意味著，它可根據使用的光波長的不同而有多種用途。在實驗配置中，開關(guan) 材料起到吸收或反射光的作用，具體(ti) 取決(jue) 於(yu) 工作波長。當被光束激活時，它們(men) 就會(hui) 切換狀態。

　　控製全光開關(guan) 的速度對於(yu) 優(you) 化其在各種應用中的性能至關(guan) 重要。這些發現為(wei) 開發出具有高度適應性的高效開關(guan) ，用於(yu) 增強型光纖通信、光計算和超高速計算技術等領域帶來了希望。調整開關(guan) 速度的能力，還使人們(men) 有能力進一步彌合光通信和電子通信之間的差距，從(cong) 而實現更快、更高效的數據傳(chuan) 輸。這項研究為(wei) 從(cong) 根本上理解全光開關(guan) 提供了寶貴的見解，並為(wei) 設計先進的計算和電信設備鋪平了道路。