正在进行的数据传输革命

Patrick Nelson

目前，业界正在形成两种激进的数据传输理念。一种是用三重子（Trions）代替电子来传输信息，另一种是用其他化合物来代替半导体中的硅。

世界各地的很多科技实验室正在开发激进的数据通信技术。我们已经见证并习惯了从铜线发送数据到基于光的光纤通道的转变（以及由此产生的容量和速度的提高），而工程师们现在仍然对半导体领域的变革充满激情，想要继续扩宽传输通道。

这方面的工作包括向光子和光的全面转变，而不是芯片导线，甚至还有更具革命性的想法，例如，不仅要摈弃硅，而且还要摈弃传统的电子。

电子容量不够

加州大学的Iqbal Pittalwala在河滨分校新闻网站上写道：“目前，大部分电子器件都使用单个电子来导电和传输信息。”但是，该大学的物理學家声称，三重子在数据传输方面比电子好。

为什么？ 电子是带电的亚原子粒子，周围有电场。它们带电，并承载了信息。然而，他们解释说，量子家族中的栅极可调谐三重子是两个电子和一个空穴或者两个空穴和一个电子的自旋带电组合——具体取决于极性。换句话说，这比单个电子携带了更多的信息。

研究人员说，三重子包含三个相互作用的粒子，使其能够比单个电子携带更多的信息。

Erfu Liu在文章中写道：“就像提高家里的Wi-Fi带宽一样，三重子传输方式能够比单个电子传输更多的信息。”Liu是该研究论文的第一作者。

研究人员计划测试暗三重子（比亮三重子更难实现，但容量更大）来传输量子信息。该研究小组表示，这可能会引发信息传输革命。

抛弃硅

另外，卡迪夫大学复合半导体研究所的科学家们正在采用其他方法来加速并提高半导体性能水平。研究小组在新闻发布中解释说，他们的目标是使用其他形式的原子组合来取代硅。

研究人员在其工作的视频演示中解释说，他们正在研究的复合半导体就像硅一样，但是它们来自周期表上硅两边的元素。晶圆的特性不同，从而产生了新技术。一些复合半导体已经在智能手机和其他新技术中得到应用，但该研究小组认为，在这一领域还可以做更多的工作。

卡迪夫大学复合半导体研究所的教授Diana Huffaker在该校的网站上说：“超低噪声和高灵敏度雪崩光电二极管有可能产生一种新型的高性能接收器。”该技术面向高速网络和传感环境中的应用。

该研究所正在开发的雪崩光电二极管（APD）产生的噪声比硅小。APD是把光转换成电的半导体。自动驾驶汽车的激光雷达（LIDAR，光探测和测距）便是一种应用。激光雷达是一种让车辆能够检测到自己位置的方法，它需要非常快速的通信。Huffaker在文章中指出：“创新之处在于开发先进的材料，以一个原子一个原子的方式‘生长复合半导体晶体。”这需要特殊的反应器。

这引起了行业的注意。Huffaker说，空客公司可能会在“未来的自由空间光通信系统”中实施APD技术。空客公司正在设计和建造OneWeb计划的太空互联网主干网。会在适当的时候推出太空激光系统，其优势在于能够发送大量的数据，不会受到干扰空气的影响，也不会受制于其他地球环境的变化，从而实现抗NIMBY规划应用，也可支持采用延迟较大的中继器。

Patrick Nelson是音乐产业交易出版物《生产者报告》的编辑和出版人，曾为许多科技博客撰稿。Nelson写了一部经典小说《蔓延论》。

原文网址

https：//www.networkworld.com/article/3429610/a-data-transmission-revolution-is-underway.html