迄今最薄芯片級光線路2D波導面世

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科技日報記者?劉霞

美國芝加哥大學科學家在最新一期《科學》雜志上發表論文稱，他們研制出迄今最薄的芯片級光線路——二維（2D）波導。這款只有幾個原子厚的玻璃晶體可捕獲和攜帶光，而且效率驚人，可將光傳播長達一厘米的距離，在光基計算領域，這是非常遙遠的距離，有望為新技術開辟道路。

芝加哥大學科學家開發出一種只有幾個原子厚度的玻璃晶體，可以捕獲和攜帶光。圖為研究人員拿著這種材料。圖片來源：Jean Lachat/物理學家組織網

將光從一個地方引導到另一個地方是現代通信世界的支柱。在海底和大陸之間，光纖電纜傳輸的光對從視頻到銀行轉賬交易在內的所有內容進行編碼，所有這些都在頭發絲粗細的股線內進行。

為使這些股線變得更纖薄，甚至是2D的，研究團隊發明了一種新的2D波導。它是由二硫化鉬制成的玻璃晶體。這款超薄2D晶體不僅能容納能量，而且能將能量傳遞到比現有類似系統遠1000倍的距離，被捕獲的光也表現得像是在2D空間內傳播。

研究團隊指出，至關重要的是，在現有的3D波導中，光子總是在波導內封閉傳播，但在新系統內，玻璃晶體實際上比光子本身更薄，所以光子的一部分在傳播時會從晶體中“溢出”，這使得利用玻璃晶體制造復雜的設備變得更加容易，因為光可以用透鏡或棱鏡輕易地移動。此外，光子還可在途中“感受”周圍環境的信息，科學家也可使用這些波導在微觀層面上制造傳感器。

研究人員對構建非常薄的二維光子電路非常感興趣，未來這些電路可堆疊起來，將更多微小器件集成到芯片同一區域。

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