光学晶体管进展

伴随着对计算技术和通讯的需求的不断增长,传统的通信技术正面临着巨大的挑战。目前通过光纤传输的光信号必须要由电信号来激发,这正在成为通信技术发展的瓶颈。

人们希望能够发展一种光学晶体管来解决这一问题,这种想法虽然对科学家和工程师们非常具有吸引力。但经过过去数年的研究和探索,这个设想距离我们还是相当的遥远。McGill大学的研究人员最近向大家展示了他们可以通过半导体纳米晶体-量子点来控制光的传输,朝着这个目标所迈出的坚实的一步。

在这篇论文中,博士研究生Jonathan Saari和Patanjali Kambhampati教授以及其他合作者们利用激光激发来操控单个半导体纳米晶体的量子态,从而实现了全光学调制和基本的逻辑功能,这是产生信号并对信号进行处理的重要的步骤。

“我们的成果表明,这些纳米晶体可以为光学逻辑运算提供一个新的平台”,Saari说,“虽然目前研究还在基础的阶段,但这很有可能会帮助我们实现光学晶体管这一目标。”

量子点早已被应用于像光伏、发光二极管、激光和生物成像等多个研究领域。而Kambhampati研究组的最新发现将其应用引向了一个全新的领域。

Kambhampati教授说:“这些结果目前只是从概念上证明了可行性,我们现在正在进一步将这些结果整合到器件当中,制备更为复杂的逻辑门,以期最终制成光学晶体管。”

该研究是基于之前该研究所在Physical Review Letters上发表的工作。在那篇论文中,他们首次报道了量子点特异的光放大性质,以及其光学特性与粒子尺寸的相关性。

来源:McGill大学