據英國《自然》雜誌網站2月27日(北京時間)報道，在互聯網內行進的數據會在用於傳輸的光信號線和用於處理的電信號之間來回轉換，因此，容易擁堵網絡，成爲制約網絡速度的一個瓶頸。現在，日本科學家研製出了能耗更少、數據保存時間更長的新型光子存儲設備，讓信息不僅以光信號的形式傳播，還能以光信號的形式存儲和處理，有望讓互聯網變得更快速高效。研究發表在《自然·光子學》雜誌上。

　　日本電報電話公司(NTT)的科學家多年來一直在研究這樣的設備，但以前研製出的設備耗能太多且不能讓數據保存很長時間。而新存儲單元的能耗僅爲30納瓦，是以前設備的三百分之一；且能讓數據保存1微秒，是以前250納秒的4倍。該研究的主要作者、NTT光子納米結構研究團隊負責人納富政彌(音譯)表示，1微秒已足以對數據進行處理。

　　爲了製造出這些光子存儲器，科學家們以一塊薄磷化銦平板開始其研究。在該平板中央，他們埋進了另一種光子材料—磷化銦鎵砷的一段作爲存儲單元，這段磷化銦鎵砷約4微米長、300納米寬。科學家們在磷化銦上蝕刻了一些納米小洞，製造出了一個結構，其僅能傳輸某些波長的光；通過該存儲單元中間的一條通路則沒有被蝕刻，以引導光進出。當特定波長的光照射在該存儲單元上時，磷化銦鎵砷的折射率會發生變化，使其僅能傳輸一種光脈衝。他們使用激光器從光子存儲設備上閱讀信息或將信息寫到光子存儲設備上，並使用另一個激光器提供穩定的背景光以幫助存儲單元維持其狀態。

　　接下來，他們將四個這樣的存儲單元整合在了同一塊芯片上。納富政彌表示，將一百萬個這樣的存儲單元結合在一起製造出的設備能耗僅爲30毫瓦，比閃存150毫瓦左右的平均能耗還低很多。他和同事正嘗試添加激光器和光探測器以將更多讀和寫光子存儲單元添加到同一塊芯片上。

　　納富政彌表示：“我們的第一個目標是用這些存儲單元製造出網絡路由器或服務器中的存儲器；接着，我們希望取代高速計算機內的隨機存取存儲器。”

　　加州大學伯克利分校電子工程與計算機科學系納米光電導體技術中心的主任常瑞華(音譯)教授對NTT研發出的設備表示興奮。她說：“互聯網數據堵塞呈逐年上升的勢頭，用光子存儲單元進行一些數據路由工作勢在必行。”

　　總編輯圈點

　　儘管半導體制造一直遵循着摩爾定律，在性能上不斷提升，但由於其材料電子性能的限制，這種提升空間已經接近極限。信息工業的發展，到了必須依靠質的突破來確保量的提升時刻，否則雲計算、物聯網等都將是沒有效率和資源保障的空中樓閣。量子計算、光子傳輸和存儲都被看作發展方向，尋找新材料和新理論成爲了突破口，當前這些研究和突破看似瑣碎和渺小，卻是支撐戰略性新興信息產業的基礎。(記者劉霞)