德国专家研发出世界上最快的芯片

洛伊特霍尔德（Jürg Leuthold）是位于德国卡尔斯鲁厄的光子学和量子电子学研究所，简称IPQ的教授，他的实验室看上去就像中学上物理实验课的大教室，到处都是仪表和电线，到处都是计算机和屏幕。其中有一台计算机特别显眼，上面的接线最多，显然也是洛伊特霍尔德最关注的。这台计算机模拟的是打电话，不断把大量数据输送到一个超级芯片，这个超级芯片才是这位教授的骄傲所在。他介绍说："这个芯片处理的数据量，换算一下，相当于260万人，每人手持一台电话，同时通话的数据量。"

洛伊特霍尔德教授率领一支国际科研小组，花了五年的心血，开发出世界上最快的芯片，而且是一个硅芯片，一个以极快速度传送光信号的硅芯片。人们早就知道，利用光信号传输数据，速度要比电信号快得多，因此，今天的高速互联网络使用的都是光纤。那么，在芯片领域如何实现高速导光呢？卡尔斯鲁厄的研究人员想出一个绝招。洛伊特霍尔德教授说："我们也在硅片上做出导光通道，可以说是某种光纤吧。但因为硅元素的导光性能不够好，所以我们又把这些通道挖空，填进导光性能好得多的另一种材料。"

这种材料必须具备一定的属性，比如说必须是透明的，它的抗热性能也必须很好，但吸收性能却不能高，否则光就被吸收而传不远了。此外，它还必须具备很快的开关特性。要求可谓极其苛刻。幸好，研究小组的一位成员找到了这样一种材料。然而，更大的难题还在后面呢。他们必须把这种材料填到硅片上直径在纳米范围、细得不能再细的通道里。洛伊特霍尔德不无感叹地说："我们这辈子有四年时间，都花在把这材料填进通道的事儿上了。您想啊，您有一根导光通道，这通道本身的直径只有200、300纳米。现在，您还得把它挖空，挖出个直径差不多只有100个纳米的洞。100个纳米是什么概念，就是比人的一根头发还要细700倍。这么细的一条空道，你还得往里填东西，还得填严实了，不能有空隙，也不能有杂质。"

然而，四年的心血没有白费，他们成功了。他们加热一种有机材料进行试验，获得了突破，那些导光材料老老实实均匀地分布在硅片上给他们留出的"地道"里。得出的结果，是一个大拇指大小、当今世界上速度最快的超级芯片。凭这么一个芯片，就可以管理差不多整个柏林市的所有通话，难怪各大电信公司对这种芯片表示了极大兴趣。这，还仅仅是一个开始。在洛伊特霍尔德看来，今后10年，通过进一步研发，这种芯片的速度还可以提高30倍，从而开创一片全新的高科天地。洛伊特霍尔德解释说："比如立体电视，它的清晰度就和激光全息照相一样。或者超高清晰度电视、点播电视等等。这些东西届时可能就会成为家常便饭。可以说，这一技术将把我们带入一个全新的档次。"

作者：Sascha Baron/施彦

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