2007-11-15

「受困彩虹」是未來運算的曙光?

'Trapped rainbow' could herald new dawn for computing
http://www.physorg.com/news114278433.html

法新社 November 14, 2007

英國科學家週三表示,他們能夠讓一道光線在他們描述成「朝著未來超快速運算邁進」的關鍵中減速並停止。

根據他們在 Nature 上發表的論文表示,這項技術稱為「受困彩虹(trapped rainbow)」,將對光學資料貯存有所助益,在其中光取代了電子來儲存資訊。

控制光線將協助工程師控制主要節點,那裡有數十億個光學資料封包同時到達。

藉由將某些封包減速,讓其他的通過,而不像個交通壅塞方案,資料流能迅速提升。

這項研究,由 Ortwin Hess,英格蘭南部 Surrey 大學的教授,與研究生 Kosmas Tsakmakidis 所完成,是基於超材料(metamaterial)的負折射率(negative refractive index)。

超材料是一種新奇物質,其金屬元件比光的波長還要小,而負折射率意指光線通過該物體時速度會慢下來。

這種創新利用了一種原理,稱為古斯--亨琴效應(Goos-Haenchen effect,Goos-Haenchen shift,古斯--亨琴位移),這是一種在 60 年前發現的光學現象,那發生在偏振光以直線行進時。

當這種光擊中一個物體或二介質之間的界面時,它並不會立即彈回,而是很輕微地沿著該物體行進。在超材料的例子中,光線事實上沿著物體稍微向後行進。

Hess 推測後創造出一種稜鏡般的「三明治」-- 一種錐狀玻璃,被二層具由負折射率的超材料所圍繞。

一個白光封包從這個稜鏡的寬底被注入,當它行進到較尖細的一端時速度變慢,最終停滯不前。

將它描述成「受困彩虹」裝置,是來自於一項事實,白光正是由不同頻率彩虹色光所組成 -- 紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。

每一種不同頻率的光線,停在離尖端不同的位置上,直到這道光線最後停住為止。

"有點像是在雪堆中費力跋涉,它會愈來愈緩慢," Hess 在訪談中向 AFP 表示。最後,"它就待在那裡,被困住了。"

在 Surrey 大學的一篇新聞稿中表示,藉由利用組成光譜的不同頻率以及藉由減速、停止與捕捉這些頻率(的光),開啟起了大量處理資料的方式。

"這項技術能允許利用光而非電子,將記憶貯存如同電腦那樣的裝置中,讓運作能力能增加 1000%," 該新聞稿宣稱。

"先前要減緩與捕捉光線的企圖都涉及極端低溫,所費不貲,而且同一時間只能對某一頻率的光起作用," 該大學提到。

※ 會不會讓你想起「詭絲」當中的孟傑海綿(Menger sponge)?

* Danm 的網路誌 - 孟傑海綿篇
http://www.wretch.cc/blog/danm&article_id=5186423

* How to trap a rainbow : Nature News
http://www.nature.com/news/2007/071114/full/news.2007.246.html

* 'Trapped rainbow' storage of light in metamaterials
http://www.nature.com/nature/journal/v450/n7168/abs/nature06285.html
Kosmas L. Tsakmakidis, Allan D. Boardman & Ortwin Hess
Nature 450, 397-401 (15 November 2007)
doi:10.1038/nature06285
單一光子的超高密度光學儲存
「波」移到北京還是「波」
表面電漿提高奈米結構的潛在價值
如何讓光子交互作用?
新光學微共振腔或能導致更有效率的量子運算
成本超低的真正隨機與物理性指印
如何以光子遠端操作微機械?
物理學家提出讓物體「漂浮」的理論
「電磁蟲洞」一種可能的隱形技術

微笑吧!質子,你上鏡頭了!
全世界最小的雙狹縫實驗
單一粒子的非定域性在無異議下被論證

研究者成功模擬光合作用並設計更好的葉子
微型超音波探測器能以多角度視野觀察體內
MIT 開發可任意改變顏色的新凝膠
一點都不黑 -- 新奈米塗佈具有超低折射率
適用於光學的高雙折射新聚合物
USB 3.0 在 2008 帶來光學連接
更加接近實用的單原子雷射
光子雷射推進器號稱一週內可抵達火星
雷射網路傳輸距離可達 150 萬公里
以微波輻射停止車輛 強制熄火?

沒有留言: