全光開(kāi)關(guān)處理器比傳統(tǒng)芯片快千倍

由于電子開(kāi)關(guān)的限制，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)處理器幾乎已經(jīng)達(dá)到了“時(shí)鐘速度”的上限。時(shí)鐘速度是衡量處理器打開(kāi)和關(guān)閉速度的指標(biāo)。據(jù)《自然·通訊》報(bào)道，美國(guó)能源部阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和普渡大學(xué)的研究人員最近發(fā)明了一種新型的全光開(kāi)關(guān)，這種開(kāi)關(guān)用光而不是電來(lái)控制數(shù)據(jù)在芯片上的處理和存儲(chǔ)方式。

研究人員表示，以前的幾代光學(xué)開(kāi)關(guān)都有固定的開(kāi)關(guān)時(shí)間，這些時(shí)間在制造時(shí)就被限定到了設(shè)備中。此次，研究團(tuán)隊(duì)用兩種不同的材料制作了一種光開(kāi)關(guān)，每種材料的開(kāi)關(guān)時(shí)間都不同。一種材料（鋁摻雜的氧化鋅）的開(kāi)關(guān)時(shí)間在皮秒范圍內(nèi)；另一種材料（等離子體氮化鈦）的開(kāi)關(guān)時(shí)間在納秒范圍內(nèi)，是前者時(shí)間的100多倍。

研究人員表示，當(dāng)使用光學(xué)元件而不是電子電路時(shí)，沒(méi)有阻容延遲。這意味著，理論上他們能以比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)芯片快1000倍的速度操作這些芯片。

根據(jù)研究人員的說(shuō)法，不同材料切換時(shí)間的差異意味著開(kāi)關(guān)可更靈活，在有效存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的同時(shí)快速傳輸數(shù)據(jù)。開(kāi)關(guān)的雙金屬特性意味著，它可根據(jù)使用的光波長(zhǎng)的不同而有多種用途。在實(shí)驗(yàn)配置中，開(kāi)關(guān)材料起到吸收或反射光的作用，具體取決于工作波長(zhǎng)。當(dāng)被光束激活時(shí)，它們就會(huì)切換狀態(tài)。

控制全光開(kāi)關(guān)的速度對(duì)于優(yōu)化其在各種應(yīng)用中的性能至關(guān)重要。這些發(fā)現(xiàn)為開(kāi)發(fā)出具有高度適應(yīng)性的高效開(kāi)關(guān)，用于增強(qiáng)型光纖通信、光計(jì)算和超高速計(jì)算技術(shù)等領(lǐng)域帶來(lái)了希望。調(diào)整開(kāi)關(guān)速度的能力，還使人們有能力進(jìn)一步彌合光通信和電子通信之間的差距，從而實(shí)現(xiàn)更快、更高效的數(shù)據(jù)傳輸。這項(xiàng)研究為從根本上理解全光開(kāi)關(guān)提供了寶貴的見(jiàn)解，并為設(shè)計(jì)先進(jìn)的計(jì)算和電信設(shè)備鋪平了道路。

來(lái)源： 科技日?qǐng)?bào) 張佳欣

四硼酸鉀（K2B4O7）是一種無(wú)機(jī)化合物，它由硼酸和鉀離子組成。以下是關(guān)于四硼酸鉀的一些化學(xué)性質(zhì)：

1. 溶解性：四硼酸鉀在水中具有較高的溶解度，可以迅速溶解，并形成可導(dǎo)電的溶液。它也能在一些有機(jī)溶劑中發(fā)生溶解。

2. 酸堿性：四硼酸鉀是一種弱酸性化合物，它在水中會(huì)釋放出一定數(shù)量的氫離子（H+）。

3. 熱穩(wěn)定性：四硼酸鉀在常溫下相對(duì)穩(wěn)定。然而，在高溫條件下，它可能發(fā)生分解和脫水反應(yīng)，生成硼酸、聚硼酸或其它硼化物。

4. 縮合反應(yīng)：四硼酸鉀可以與一些金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，形成配合物。例如，它可以與銀離子形成銀硼酸鹽，并顯示出白色沉淀。

5. 化學(xué)反應(yīng)：四硼酸鉀可以參與一系列的化學(xué)反應(yīng)。例如，它可以與酸發(fā)生酸堿反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的鹽類。它還可以與一些溶液中的鈉離子發(fā)生置換反應(yīng)，并形成相應(yīng)的硼酸鹽。

這些是關(guān)于四硼酸鉀的一些常見(jiàn)化學(xué)性質(zhì)，但具體的反應(yīng)性質(zhì)可能會(huì)因?qū)嶒?yàn)條件和反應(yīng)物的不同而有所差異。