馬里蘭大學 (UMD) 研究人員領導的一項研究顯示，先進的信息處理技術為數(shù)百萬人提供了更環(huán)保的電信和強大的數(shù)據(jù)安全性。
一種可以使用少量光處理信息的新設備可以實現(xiàn)節(jié)能和安全的通信。由 UMD 材料科學與工程系 (MSE) 助理教授 You Zhou 領導的研究工作，與美國能源部 (DOE) 布魯克海文國家實驗室的研究人員合作，今天發(fā)表在《自然光子學》雜志上。
光開關是負責通過電話信號發(fā)送信息的設備，依靠光作為傳輸介質(zhì)，依靠電作為處理工具，需要一組額外的能量來解釋數(shù)據(jù)。周設計的一種新替代方案僅使用光來為整個傳輸提供動力，這可以提高電信和計算平臺的速度和能源效率。
該技術的早期測試顯示出顯著的能源改進。傳統(tǒng)的光開關需要 10 到 100 飛焦耳才能實現(xiàn)通信傳輸，而周的設備消耗的能量少了一百倍，僅為十分之一到一飛焦耳。通過一種被稱為“非線性響應”的材料特性，構(gòu)建了一個能夠使用少量光進行信息處理的原型，這為他的研究小組的新機會鋪平了道路。
“實現(xiàn)強非線性是出乎意料的，這開辟了一個我們以前沒有探索過的新方向：量子通信，”周說。
為了建造該設備，周使用了功能納米材料中心 (CFN) 的量子材料壓機 (QPress)，這是美國能源部布魯克海文實驗室科學辦公室的用戶設施，為開展開放研究的科學家提供免費使用世界一流設備的機會。 QPress 是一種自動化工具，用于合成層薄如單個原子的量子材料。
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