研究人員們(men) 已經研製出一種新型光學裝置，其體(ti) 積極小，一個(ge) 計算機芯片就足以安裝數百萬(wan) 個(ge) 這種裝置。該裝置可提高信息處理速度和能力，讓超級計算機變得更快、更強大。

這種“無源光學二極管”是由兩(liang) 個(ge) 微小的矽質環狀物製成的，環狀物的直徑僅(jin) 有10微米，大約是人的一根頭發直徑的1/10。與(yu) 其他光學二極管不同，這種“無源光學二極管”無需外部能源就能傳(chuan) 播信號，還很容易被集成到計算機芯片上。

珀杜大學電子和計算機工程學副教授齊明豪說，這種二極管可進行“非交互性傳(chuan) 輸”，即單向信號傳(chuan) 輸，由此可具備信息處理能力。

齊明豪解釋說：“這種單向傳(chuan) 輸是邏輯電路的最基本要素。因此，我們(men) 研製的這種二極管為(wei) 實現光信息處理敞開了大門。”

雖然光纜可用於(yu) 跨洋和跨大洲傳(chuan) 輸海量數據，但其信息處理速度會(hui) 變慢，傳(chuan) 輸數據也容易遭到網絡攻擊，因為(wei) 光學信號須轉換成電子信號才能在計算機上使用，反之亦然。

研究人員說：“進行這種轉換需要十分昂貴的設備。而你希望能做到的是，將這種光纖直接插入計算機而無需進行轉換，那樣的話，你就可以獲得大量帶寬，安全方麵也會(hui) 大有保障了。”

研究人員樊麗(li) 說：“這些二極管非常小，它們(men) 身上還有一些特性也很有吸引力。這些二極管或可成為(wei) 未來光子信息處理芯片的零部件。”

用這種新型光學二極管就無需進行光學-電子信號的轉換了，因此有可能提高信息處理速度和安全度。這種裝置現已接近投入商業(ye) 生產(chan) 。使用這種新型光學二極管將多個(ge) 處理器連接起來，還有可能提高超級計算機的信息處理速度和能力。

研究人員利奧·瓦爾蓋塞說：“當今導致超級計算機受限的一個(ge) 主要因素就是，係統內(nei) 各種獨立的超級芯片進行信息傳(chuan) 輸的速度和帶寬。我們(men) 研製的這種光學二極管或可成為(wei) 光互聯通信係統的一個(ge) 組成部分，而該係統或許就可以解決(jue) 這樣的瓶頸問題了。”

激光器以通信用波長發出的紅外線通過光導纖維，並由被稱為(wei) “波導管”的微結構進行控製。紅外線會(hui) 按順序通過兩(liang) 個(ge) 矽質環狀物，並在微型環狀物內(nei) 進行“非線性相互作用”。根據先進入哪個(ge) 環狀物，光束要麽(me) 向前通過，要麽(me) 向後耗散，從(cong) 而完成單向傳(chuan) 輸。環狀物還可通過“微加熱器”加熱的方式進行調整。微加熱器會(hui) 改變傳(chuan) 輸波長，因此可對範圍廣泛的波段加以處理。