據美國《每日科學》網站近日報道，美國科學家表示，他們研制出一種新的光子設備，其足夠小，因此，幾千萬塊這樣的光子設備可以“堆積”在一塊計算機芯片上，有望讓運行速度更快、信息處理能力更強的超級計算機成為可能。相關研究發表在《科學》雜志上。

　　普渡大學電子與計算機工程系的助理教授齊明豪（音譯）和該大學電子與計算機工程系教授安德魯·韋勒領導的科研團隊攜手研制出這種新光子設備，是一種“無源光二極管”，由兩個直徑僅為10微米的硅環組成，與其他光二極管不同的是，新光二極管并不需要外部輔助就可傳輸信號，而且，也能很好地整合進計算機芯片中。

　　齊明豪說，這種二極管能進行“非互易傳輸”，這意味著它僅僅在一個方向傳輸信號。他解釋道，激光器發出的紅外線通過光纖并被名為波導的微結構所引導，隨后，它會連接通過這兩個硅環，而且，當其在硅環內時，會經歷“非線性的相互關聯”。光進入其中的一個微環后，要么繼續前進，要么向后消散，這樣就實現了單向傳輸。科學家們也能通過使用微型加熱器加熱它們來改變其傳輸的波長，因此，使處理很寬頻率范圍的波成為可能。齊明豪說：“單向傳輸是邏輯電路最基本的部分，因此，我們的二極管為光子信息處理打開了大門。”

　　盡管光纖光纜是實現跨海和跨洲傳輸海量數據的基本組件，但光信號必須被轉變為計算機內使用的電信號或者相反，而在進行這種轉化時，信息處理會變得很慢且數據容易遭遇網絡攻擊。

　　研究人員王健（音譯）表示：“光電信號之間的轉化需要昂貴的裝備。而新二極管通過摒棄該轉化過程，讓芯片運行和處理信息的速度更快且更安全；也能同制造計算機芯片的工業制造過程兼容。”

　　研究人員表示，目前，限制超級計算機發展的主要因素是運行速度和系統內單個超級芯片傳播信息的帶寬，新二極管非常緊密，且還擁有其他屬性，可用于未來的光子信息處理芯片中，有望導致運行速度更快、信息處理能力更強的超級計算機。科學家們目前已準備對其進行商業化生產。