據(jù)美國物理學家組織網(wǎng)12月14日報道，英國光纖實驗室的研究人員通過對普通光纖的直徑在納米尺度上進行微調(diào)，讓光纖成為了制造光子計算機必需的微諧振器，為研制出光子計算機開辟了新方法。相關(guān)研究發(fā)表在美國光學學會的《光學快報》上。

      光子計算機是一種由光信號進行數(shù)字運算、邏輯操作、信息存貯和處理的新型計算機，由于其運行速度和信息存儲量遠大于電子計算機，因此，許多國家都投入巨資進行光子計算機的研究。然而，要想制造真正的光子計算機，需要開發(fā)出可用一條光束來控制另一條光束變化的光學微諧振器這一基礎元件。

      對微諧振器來說，最有潛力的設計當然是一長串微環(huán)，將光子嚴密封鎖在回旋的環(huán)內(nèi)，接著讓光子通過一個環(huán)到下一個環(huán)。鏈子越長，能存儲的信息就越多。然而，即使目前最精確的制造工藝仍會在環(huán)內(nèi)產(chǎn)生細小的瑕疵，導致信號逐漸減弱甚至完全消失。

      最新研究的領(lǐng)導者米沙·薩米特斯基和同事利用光纖本身固有的屬性，對光線的直徑在納米尺度上進行了微調(diào)，將光纖變成了微諧振器。他們讓一條光纖變得非常狹窄，并在其附近垂直放置了另一條光纖。因為這兩束光纖如此接近，且初始光纖已被縮小到原初大小的幾分之一，因此，一部分光能進行一個所謂的“量子飛躍”進入到另一個光纖內(nèi)。

      這種微諧振器的信號損失非常小，同時能讓光運行的距離比傳統(tǒng)方法制造出的微諧振器高2個數(shù)量級以上。薩米特斯基表示：“光纖直徑變化的精確性約為百分之一納米，也是最高的精確度。”而且，如果將足夠數(shù)量的光纖微諧振器耦合在一起，光脈沖內(nèi)的信息可以被保存足夠長的時間，以便科學家們進行光子計算。目前，他們能將10個光纖微諧振器耦合在一起。

      以前也有實驗利用光纖來做微諧振器，但它們主要依靠磨光或熔化光纖來改變其直徑，這不僅會使光纖的結(jié)構(gòu)非常不均勻，而且也無法達到納米尺度。而最新方法能將微諧振器周長的變化控制在0.1納米的精度以下?？茖W家們表示，能在納米尺度上修改光纖的直徑得益于光纖固有的一個屬性，因此，只要光纖在同樣的環(huán)境下制造出并被加熱到熔點下，就能獲得同樣的效應，這就使這種技術(shù)能從實驗室研究走向工業(yè)制造。這些微諧振器有望被用于制造各種專門設備，但其最大的應用潛力在于制造光子計算機以及用于基礎的物理學研究中。