當(dāng)我們敲擊鍵盤或者觸碰手機(jī)屏幕時(shí)，電腦或者手機(jī)能夠響應(yīng)我們的操作。但這個(gè)響應(yīng)時(shí)間并不是瞬發(fā)的，一項(xiàng)新的研究或許能將這種響應(yīng)速度提高2000倍！

我們知道光的速度是完美的30萬千米每秒（真空中），狹義相對(duì)論指出光速不可逾越，并且實(shí)驗(yàn)也驗(yàn)證了這一點(diǎn)。擁有光速的不僅僅只是光或者電磁波，電的傳播也是光速。

電在導(dǎo)體中幾乎是瞬間傳送的，這個(gè)傳播速度慢一點(diǎn)快一點(diǎn)對(duì)我們似乎沒有什么影響。但當(dāng)電通過開關(guān)打開或者關(guān)閉時(shí)，這個(gè)速度卻不是光速，也就是說開關(guān)會(huì)降低電的傳播速度。

在數(shù)據(jù)傳輸和計(jì)算方面，我們移動(dòng)電子和導(dǎo)電的速度越快越好。集成電路中存在各種各樣的開關(guān)，當(dāng)開關(guān)打開或關(guān)閉時(shí)，在納米范圍內(nèi)電流以電子的形式傳播。電子的傳播速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于光速，不過德國(guó)康斯坦茨大學(xué)的物理學(xué)家阿爾弗雷德·萊滕斯托弗（Alfred Leitenstorfer）領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室中實(shí)現(xiàn)了電子的亞飛秒（1飛秒等于一千萬億分之一秒）速度傳輸，這項(xiàng)研究已經(jīng)發(fā)表在《自然》雜志上。

科學(xué)家利用超快激光產(chǎn)生的光波操縱電子，精心制作和產(chǎn)生的光波操縱電子。不過這種技術(shù)目前只存在于實(shí)驗(yàn)室，離應(yīng)用到我們的生活還有很長(zhǎng)的路要走。

目前最快的電子元件可以在皮秒（萬億分之一秒）內(nèi)打開或關(guān)閉，1皮秒等于1000飛秒。

物理學(xué)家利用最新的方法，能夠讓開關(guān)在600阿秒轉(zhuǎn)換電流，1阿秒等于千分之一飛秒。

萊滕斯托弗說：“這很可能是電子學(xué)的遙遠(yuǎn)未來?！蔽覀兊膯沃芷诠饷}沖實(shí)驗(yàn)已經(jīng)把我們帶進(jìn)了電子輸運(yùn)的阿秒范圍?！?

萊滕斯托弗和他的同事在康斯坦茨大學(xué)的應(yīng)用光子學(xué)中心建立一個(gè)精確的裝置。他們的系統(tǒng)主要有兩個(gè)功能，精密操控超短光脈沖和構(gòu)建納米結(jié)構(gòu)。

研究小組使用的激光器能夠每秒鐘輸出一億個(gè)單周期光脈沖，以產(chǎn)生可測(cè)量的電流。使用蝴蝶結(jié)形狀的納米級(jí)金天線，脈沖的電場(chǎng)被集中到一個(gè)只有6納米寬（6000萬分之一米）的間隙中。研究人員可以在飛秒以下很好地切換電流，這個(gè)時(shí)間不到光脈沖電場(chǎng)振蕩周期的一半。

突破傳統(tǒng)硅半導(dǎo)體技術(shù)的限制對(duì)科學(xué)家來說是一個(gè)挑戰(zhàn)，但利用光的瘋狂快速振蕩來幫助電子加快速度，可以為突破電子技術(shù)的限制提供新的途徑。

這在下一代計(jì)算機(jī)中可能是非常有利，科學(xué)家們目前正在試驗(yàn)光和電子以各種不同的方式協(xié)同工作的方法。

萊滕斯托弗和他的團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，利用等離子體納米顆粒和光電器件，利用光脈沖的特性在超小尺度上操縱電子，可以克服當(dāng)今計(jì)算系統(tǒng)中半導(dǎo)體硅原件低速傳播的局限性。這是非常基礎(chǔ)的研究，可能要到幾十年后才能得到應(yīng)用。

研究團(tuán)隊(duì)接下來需要做的是使用相同的原理試驗(yàn)各種不同的設(shè)置，這種方法甚至可能為量子計(jì)算提供幫助。

讓我們拭目以待吧，有生之年應(yīng)該能夠看到。