美国研究人员开发出纳米线晶体管计算机
发布时间：2011-2-19 01:26
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哈佛大学化学教授Charles Lieber和MITRE公司的首席工程师Shamik Das最近共同设计并创建了一个用纳米线晶体管材料制成、可重复编程电路。他们把496同样的电路连接起来，发现整个系统具备标准逻辑计算机的功能。这种纳米级的微型计算机有可能被植入生物体内，成为超低功耗的智能型生物传感器。 实验中的一个重要问题是精确复制可靠的纳米线和纳米晶体管结构，以保证电路按照要求进行逻辑运算。哈佛大学的研究人员称他们已经找到了一种批量生产相同晶体管的方法。他们的研究成果已经发表在近期的《自然》杂志上。 宾夕法尼亚大学电气工程和系统学教授André DeHon认为这是电子学和计算机领域具有“里程碑意义”的重大进展。不过，要想将这一技术投入实际应用还要做更多的工作，也许还需要多年的时间。 附一： 美科学家发明反激光器 
如用于制造光学计算机，处理数据的能力比电子计算机大1000多倍 据新华社电 美国耶鲁大学物理学家首次创制一种反激光器（见上图），“吸收”99％以上入射激光光束，转化为热能。 最新一期美国《科学》杂志18日出版，介绍反激光器可以用于制造感光开关和光学计算机，应用于放射学领域。 吸收激光转热能 激光上世纪60年代问世。传统激光器吸收电能，在非常窄的频率范围内释放光能。 《科学》杂志首次揭开反激光器的神秘面纱，但它的原理去年夏天得以公开。耶鲁大学物理学家道格拉斯·斯通领导的研究团队去年夏天发表报告说，反激光器吸收激光光束，释放热能。 传统激光器利用半导体物质等“增益介质”产生聚焦光束；反激光器则利用硅作为“损耗介质”，捕获激光光束。 进入反激光器的光束彼此干涉，相互抵消，“吸收”成为热量。 斯通领导的团队利用一块硅薄片制成首台反激光器“相干完美吸光器”。 这块大约1厘米宽的硅片充当“损耗介质”。实验中，研究人员让两束具有特定频率的激光光束射向反激光器。两条光束在反激光器中“不停地来回震荡”，最终相互抵消，转化为热量。 理论上，反激光器可以吸收99.999％的入射光束。不过，由于实验限制，“相干完美吸光器”的“吸光率”为99.4％。 正因为它吸收光束，反激光器不可用作高功率激光武器的“防御工具”。“这是一种用于吸收激光光束的仪器，”斯通说，“有人拿激光枪射 杀你时（拿反激光器保护自己），你照样会被杀死。” 可用于疾病治疗 反激光器用途十分广泛。 斯通说，反激光器将用于制造光学计算机。光学计算机用光，而不是用电处理信息，处理数据的能力比电子计算机大1000多倍。 另外，反激光器可用于制造感光开关。 反激光器能在放射学领域显身手。斯通介绍，反激光器可以用于捕捉人体不透明组织中一小部分区域释放的电磁射线，用于医学透视成像和疾病治疗。 附二： 日本开发“解闷”太空机器人 据新华社电 日本宇宙航空研究开发机构拟向国际空间站“派驻”一名会说话的机器人，为宇航员“解闷”。 宇宙航空研究开发机构16日声明，打算2013年向国际空间站长期“派驻”一名机器人，以帮助宇航员“解闷”。这名机器人“身材不高”，大约50厘米。研究人员希望它能同时说日语，以保持日本“血统”。 它将协助宇航员接受地面指令，陪他们说话，为他们拍照，识别和分析他们面部表情传达的信息，甚至能在“推特”账号上发“状态”、传照片。佐野说，东京大学和日本电通公司研发人员正探讨一些技术细节，机器人研发预计需要一年。 附三： 科学家发明第一台反激光器 电脑或将因此革新 凤凰网科技讯 北京时间2月21日 据国外媒体报道，近日研究学者发明了世界上第一台“反激光器”，听起来像五角大楼的科学家炮制发明的最新武器，但这个设备的确能够抵消激光束，它能围困住传入的光束并将它反弹，在光线被吸收前能量耗尽。然而这个反激光器并非用于军事，而是被电脑专家用来研发提高下一代电脑的运行速度。 
图1 抵消：“反激光器”能够围困传入的光束并将它反弹，在光线被吸收前能量耗尽 这是因为它无法吸收激光束中的能量，相反，它转化为热能意味着倘若某个士兵不幸被这样的激光击中，他还会被严重的烧伤。耶鲁大学工程学院的道格拉斯•斯通教授带领的研究团队发明了这个反激光器，他曾在去年的一篇论文中提到了这个设计。也有相关研究人员想过设计一种“向后”的激光器，也直到现在一切才变为现实。 “其他人也发现了热能最佳吸收存在一个最适条件。”耶鲁大学的实验物理学家曹辉这样说道。“但他们并没有意识到这是一个时间反转的激光器，他们不知道这些理论上能完全吸收。”通过将钛蓝宝石晶体的两束光线集中于硅制的光学共振器并将之围困在那里，科学家发明了这样的设备。这两束光从相反两边进入，当调整到合适位置它们便互相抵消，逐渐的失去能量，直到硅将两者全部吸收。 
图2 防卫武器：当设备将激光束转为热能，任何被这样设备袭击的人将会严重烧伤 这个反激光器以特定的频率工作，当波长改变时，它们相应的“开或者关”。理论上99.999%的光线可以被“扼杀”，但由于激光器和硅本身的限制，真正的成功率大概在99.4%。 现在唯一的问题就是反激光器无法阻止激光武器造成的损害。斯通教授说道：“这些能量以热能的形式消散。如果某人用一个足够强大的激光器想要‘烤焦’你，即使有反激光器也无济于事。”下一代电脑可能采用光元件而非电子元件。“这个设计非常革新，在这样成熟的领域竟然能够有这样根本性革新的设计，实在是不可思议。” 麻省理工的物理学家马林•索尔贾希克这样说道。 |
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