Patrick Nelson

目前，業(yè)界正在形成兩種激進(jìn)的數(shù)據(jù)傳輸理念。一種是用三重子（Trions）代替電子來傳輸信息，另一種是用其他化合物來代替半導(dǎo)體中的硅。

世界各地的很多科技實驗室正在開發(fā)激進(jìn)的數(shù)據(jù)通信技術(shù)。我們已經(jīng)見證并習(xí)慣了從銅線發(fā)送數(shù)據(jù)到基于光的光纖通道的轉(zhuǎn)變（以及由此產(chǎn)生的容量和速度的提高），而工程師們現(xiàn)在仍然對半導(dǎo)體領(lǐng)域的變革充滿激情，想要繼續(xù)擴(kuò)寬傳輸通道。

這方面的工作包括向光子和光的全面轉(zhuǎn)變，而不是芯片導(dǎo)線，甚至還有更具革命性的想法，例如，不僅要擯棄硅，而且還要擯棄傳統(tǒng)的電子。

電子容量不夠

加州大學(xué)的Iqbal Pittalwala在河濱分校新聞網(wǎng)站上寫道：“目前，大部分電子器件都使用單個電子來導(dǎo)電和傳輸信息?！钡牵摯髮W(xué)的物理學(xué)家聲稱，三重子在數(shù)據(jù)傳輸方面比電子好。

為什么？ 電子是帶電的亞原子粒子，周圍有電場。它們帶電，并承載了信息。然而，他們解釋說，量子家族中的柵極可調(diào)諧三重子是兩個電子和一個空穴或者兩個空穴和一個電子的自旋帶電組合——具體取決于極性。換句話說，這比單個電子攜帶了更多的信息。

研究人員說，三重子包含三個相互作用的粒子，使其能夠比單個電子攜帶更多的信息。

Erfu Liu在文章中寫道：“就像提高家里的Wi-Fi帶寬一樣，三重子傳輸方式能夠比單個電子傳輸更多的信息。”Liu是該研究論文的第一作者。

研究人員計劃測試暗三重子（比亮三重子更難實現(xiàn)，但容量更大）來傳輸量子信息。該研究小組表示，這可能會引發(fā)信息傳輸革命。

拋棄硅

另外，卡迪夫大學(xué)復(fù)合半導(dǎo)體研究所的科學(xué)家們正在采用其他方法來加速并提高半導(dǎo)體性能水平。研究小組在新聞發(fā)布中解釋說，他們的目標(biāo)是使用其他形式的原子組合來取代硅。

研究人員在其工作的視頻演示中解釋說，他們正在研究的復(fù)合半導(dǎo)體就像硅一樣，但是它們來自周期表上硅兩邊的元素。晶圓的特性不同，從而產(chǎn)生了新技術(shù)。一些復(fù)合半導(dǎo)體已經(jīng)在智能手機(jī)和其他新技術(shù)中得到應(yīng)用，但該研究小組認(rèn)為，在這一領(lǐng)域還可以做更多的工作。

卡迪夫大學(xué)復(fù)合半導(dǎo)體研究所的教授Diana Huffaker在該校的網(wǎng)站上說：“超低噪聲和高靈敏度雪崩光電二極管有可能產(chǎn)生一種新型的高性能接收器?！痹摷夹g(shù)面向高速網(wǎng)絡(luò)和傳感環(huán)境中的應(yīng)用。

該研究所正在開發(fā)的雪崩光電二極管（APD）產(chǎn)生的噪聲比硅小。APD是把光轉(zhuǎn)換成電的半導(dǎo)體。自動駕駛汽車的激光雷達(dá)（LIDAR，光探測和測距）便是一種應(yīng)用。激光雷達(dá)是一種讓車輛能夠檢測到自己位置的方法，它需要非?？焖俚耐ㄐ拧uffaker在文章中指出：“創(chuàng)新之處在于開發(fā)先進(jìn)的材料，以一個原子一個原子的方式‘生長復(fù)合半導(dǎo)體晶體?！边@需要特殊的反應(yīng)器。

這引起了行業(yè)的注意。Huffaker說，空客公司可能會在“未來的自由空間光通信系統(tǒng)”中實施APD技術(shù)?？湛凸菊谠O(shè)計和建造OneWeb計劃的太空互聯(lián)網(wǎng)主干網(wǎng)。會在適當(dāng)?shù)臅r候推出太空激光系統(tǒng)，其優(yōu)勢在于能夠發(fā)送大量的數(shù)據(jù)，不會受到干擾空氣的影響，也不會受制于其他地球環(huán)境的變化，從而實現(xiàn)抗NIMBY規(guī)劃應(yīng)用，也可支持采用延遲較大的中繼器。

Patrick Nelson是音樂產(chǎn)業(yè)交易出版物《生產(chǎn)者報告》的編輯和出版人，曾為許多科技博客撰稿。Nelson寫了一部經(jīng)典小說《蔓延論》。

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