鑒于電子開關(guān)的局限性，傳統(tǒng)電腦處理器已接近“時鐘速度”極限。“時鐘速度”彰顯處理器開/關(guān)反應之速率?！蹲匀弧ねㄓ崱方张?，美國能源部阿貢國家實驗室與普度大學的科研團隊研發(fā)出一款全新全光開關(guān)，以光取代電指導芯片中數(shù)據(jù)的處理和儲存。

研究團隊指出，以往幾代光學開關(guān)皆有限定開關(guān)周期，制造之時即設(shè)定于設(shè)備內(nèi)。本次他們采用兩款互異材料制造光開關(guān)，各自具備各異的開關(guān)周期。一款為鋁摻雜氧化鋅，開關(guān)期在皮秒范疇；另一款為等離子態(tài)氮化鈦，開關(guān)期間長達數(shù)百納秒，是前者的100多倍。

據(jù)悉，使用光電元件相較電子線路，無電阻電容延遲。這表明，理論上光芯片處理速度將以千倍優(yōu)于傳統(tǒng)方式。

研究顯示，開關(guān)轉(zhuǎn)換材料時間差異滿足開關(guān)靈活性需求，既可迅速存儲數(shù)據(jù)又能迅速傳輸信息。開關(guān)的雙金屬特性允許其根據(jù)光波長實現(xiàn)多種功能。試驗裝置中，開關(guān)材料根據(jù)工作波長表現(xiàn)吸收或反射光的特性，激活后狀態(tài)便發(fā)生改變。

精確控制全光開關(guān)的速度對提升其各項運用性能至關(guān)重要。此次成果為研發(fā)適應性強且高效開關(guān)，用于拓展如增強型光纖通信、光計算及超級運算等領(lǐng)域開辟廣闊前景。亦可借調(diào)換開關(guān)速度的工具，縮小光通信與電子通信的鴻溝，達成更為迅捷高效的數(shù)據(jù)流通。此項研究深入探究全光開關(guān)基本原理，為設(shè)計尖端計算與電信設(shè)備奠定堅實基礎(chǔ)。