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哈佛大學(xué)化學(xué)教授Charles Lieber和MITRE公司的首席工程師Shamik Das最近共同設(shè)計并創(chuàng)建了一個用納米線晶體管材料制成、可重復(fù)編程電路。他們把496同樣的電路連接起來，發(fā)現(xiàn)整個系統(tǒng)具備標準邏輯計算機的功能。這種納米級的微型計算機有可能被植入生物體內(nèi)，成為超低功耗的智能型生物傳感器。 實驗中的一個重要問題是精確復(fù)制可靠的納米線和納米晶體管結(jié)構(gòu)，以保證電路按照要求進行邏輯運算。哈佛大學(xué)的研究人員稱他們已經(jīng)找到了一種批量生產(chǎn)相同晶體管的方法。他們的研究成果已經(jīng)發(fā)表在近期的《自然》雜志上。 賓夕法尼亞大學(xué)電氣工程和系統(tǒng)學(xué)教授André DeHon認為這是電子學(xué)和計算機領(lǐng)域具有“里程碑意義”的重大進展。不過，要想將這一技術(shù)投入實際應(yīng)用還要做更多的工作，也許還需要多年的時間。 附一： 美科學(xué)家發(fā)明反激光器 
如用于制造光學(xué)計算機，處理數(shù)據(jù)的能力比電子計算機大1000多倍 據(jù)新華社電 美國耶魯大學(xué)物理學(xué)家首次創(chuàng)制一種反激光器（見上圖），“吸收”99％以上入射激光光束，轉(zhuǎn)化為熱能。 最新一期美國《科學(xué)》雜志18日出版，介紹反激光器可以用于制造感光開關(guān)和光學(xué)計算機，應(yīng)用于放射學(xué)領(lǐng)域。 吸收激光轉(zhuǎn)熱能 激光上世紀60年代問世。傳統(tǒng)激光器吸收電能，在非常窄的頻率范圍內(nèi)釋放光能。 《科學(xué)》雜志首次揭開反激光器的神秘面紗，但它的原理去年夏天得以公開。耶魯大學(xué)物理學(xué)家道格拉斯·斯通領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊去年夏天發(fā)表報告說，反激光器吸收激光光束，釋放熱能。 傳統(tǒng)激光器利用半導(dǎo)體物質(zhì)等“增益介質(zhì)”產(chǎn)生聚焦光束；反激光器則利用硅作為“損耗介質(zhì)”，捕獲激光光束。 進入反激光器的光束彼此干涉，相互抵消，“吸收”成為熱量。 斯通領(lǐng)導(dǎo)的團隊利用一塊硅薄片制成首臺反激光器“相干完美吸光器”。 這塊大約1厘米寬的硅片充當“損耗介質(zhì)”。實驗中，研究人員讓兩束具有特定頻率的激光光束射向反激光器。兩條光束在反激光器中“不停地來回震蕩”，最終相互抵消，轉(zhuǎn)化為熱量。 理論上，反激光器可以吸收99.999％的入射光束。不過，由于實驗限制，“相干完美吸光器”的“吸光率”為99.4％。 正因為它吸收光束，反激光器不可用作高功率激光武器的“防御工具”。“這是一種用于吸收激光光束的儀器，”斯通說，“有人拿激光槍射 殺你時（拿反激光器保護自己），你照樣會被殺死。” 可用于疾病治療 反激光器用途十分廣泛。 斯通說，反激光器將用于制造光學(xué)計算機。光學(xué)計算機用光，而不是用電處理信息，處理數(shù)據(jù)的能力比電子計算機大1000多倍。 另外，反激光器可用于制造感光開關(guān)。 反激光器能在放射學(xué)領(lǐng)域顯身手。斯通介紹，反激光器可以用于捕捉人體不透明組織中一小部分區(qū)域釋放的電磁射線，用于醫(yī)學(xué)透視成像和疾病治療。 附二： 日本開發(fā)“解悶”太空機器人 據(jù)新華社電 日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)擬向國際空間站“派駐”一名會說話的機器人，為宇航員“解悶”。 宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)16日聲明，打算2013年向國際空間站長期“派駐”一名機器人，以幫助宇航員“解悶”。這名機器人“身材不高”，大約50厘米。研究人員希望它能同時說日語，以保持日本“血統(tǒng)”。 它將協(xié)助宇航員接受地面指令，陪他們說話，為他們拍照，識別和分析他們面部表情傳達的信息，甚至能在“推特”賬號上發(fā)“狀態(tài)”、傳照片。佐野說，東京大學(xué)和日本電通公司研發(fā)人員正探討一些技術(shù)細節(jié)，機器人研發(fā)預(yù)計需要一年。 附三： 科學(xué)家發(fā)明第一臺反激光器 電腦或?qū)⒁虼烁镄?/strong> 鳳凰網(wǎng)科技訊 北京時間2月21日 據(jù)國外媒體報道，近日研究學(xué)者發(fā)明了世界上第一臺“反激光器”，聽起來像五角大樓的科學(xué)家炮制發(fā)明的最新武器，但這個設(shè)備的確能夠抵消激光束，它能圍困住傳入的光束并將它反彈，在光線被吸收前能量耗盡。然而這個反激光器并非用于軍事，而是被電腦專家用來研發(fā)提高下一代電腦的運行速度。
圖1 抵消：“反激光器”能夠圍困傳入的光束并將它反彈，在光線被吸收前能量耗盡 這是因為它無法吸收激光束中的能量，相反，它轉(zhuǎn)化為熱能意味著倘若某個士兵不幸被這樣的激光擊中，他還會被嚴重的燒傷。耶魯大學(xué)工程學(xué)院的道格拉斯•斯通教授帶領(lǐng)的研究團隊發(fā)明了這個反激光器，他曾在去年的一篇論文中提到了這個設(shè)計。也有相關(guān)研究人員想過設(shè)計一種“向后”的激光器，也直到現(xiàn)在一切才變?yōu)楝F(xiàn)實。 “其他人也發(fā)現(xiàn)了熱能最佳吸收存在一個最適條件。”耶魯大學(xué)的實驗物理學(xué)家曹輝這樣說道。“但他們并沒有意識到這是一個時間反轉(zhuǎn)的激光器，他們不知道這些理論上能完全吸收。”通過將鈦藍寶石晶體的兩束光線集中于硅制的光學(xué)共振器并將之圍困在那里，科學(xué)家發(fā)明了這樣的設(shè)備。這兩束光從相反兩邊進入，當調(diào)整到合適位置它們便互相抵消，逐漸的失去能量，直到硅將兩者全部吸收。
圖2 防衛(wèi)武器：當設(shè)備將激光束轉(zhuǎn)為熱能，任何被這樣設(shè)備襲擊的人將會嚴重燒傷 這個反激光器以特定的頻率工作，當波長改變時，它們相應(yīng)的“開或者關(guān)”。理論上99.999%的光線可以被“扼殺”，但由于激光器和硅本身的限制，真正的成功率大概在99.4%。 現(xiàn)在唯一的問題就是反激光器無法阻止激光武器造成的損害。斯通教授說道：“這些能量以熱能的形式消散。如果某人用一個足夠強大的激光器想要‘烤焦’你，即使有反激光器也無濟于事。”下一代電腦可能采用光元件而非電子元件。“這個設(shè)計非常革新，在這樣成熟的領(lǐng)域竟然能夠有這樣根本性革新的設(shè)計，實在是不可思議。” 麻省理工的物理學(xué)家馬林•索爾賈希克這樣說道。 |
