正在進行的數據傳輸革命

Patrick Nelson

目前，業界正在形成兩種激進的數據傳輸理念。一種是用三重子（Trions）代替電子來傳輸信息，另一種是用其他化合物來代替半導體中的硅。

世界各地的很多科技實驗室正在開發激進的數據通信技術。我們已經見證并習慣了從銅線發送數據到基于光的光纖通道的轉變（以及由此產生的容量和速度的提高），而工程師們現在仍然對半導體領域的變革充滿激情，想要繼續擴寬傳輸通道。

這方面的工作包括向光子和光的全面轉變，而不是芯片導線，甚至還有更具革命性的想法，例如，不僅要擯棄硅，而且還要擯棄傳統的電子。

電子容量不夠

加州大學的Iqbal Pittalwala在河濱分校新聞網站上寫道：“目前，大部分電子器件都使用單個電子來導電和傳輸信息。”但是，該大學的物理學家聲稱，三重子在數據傳輸方面比電子好。

為什么？ 電子是帶電的亞原子粒子，周圍有電場。它們帶電，并承載了信息。然而，他們解釋說，量子家族中的柵極可調諧三重子是兩個電子和一個空穴或者兩個空穴和一個電子的自旋帶電組合——具體取決于極性。換句話說，這比單個電子攜帶了更多的信息。

研究人員說，三重子包含三個相互作用的粒子，使其能夠比單個電子攜帶更多的信息。

Erfu Liu在文章中寫道：“就像提高家里的Wi-Fi帶寬一樣，三重子傳輸方式能夠比單個電子傳輸更多的信息。”Liu是該研究論文的第一作者。

研究人員計劃測試暗三重子（比亮三重子更難實現，但容量更大）來傳輸量子信息。該研究小組表示，這可能會引發信息傳輸革命。

拋棄硅

另外，卡迪夫大學復合半導體研究所的科學家們正在采用其他方法來加速并提高半導體性能水平。研究小組在新聞發布中解釋說，他們的目標是使用其他形式的原子組合來取代硅。

研究人員在其工作的視頻演示中解釋說，他們正在研究的復合半導體就像硅一樣，但是它們來自周期表上硅兩邊的元素。晶圓的特性不同，從而產生了新技術。一些復合半導體已經在智能手機和其他新技術中得到應用，但該研究小組認為，在這一領域還可以做更多的工作。

卡迪夫大學復合半導體研究所的教授Diana Huffaker在該校的網站上說：“超低噪聲和高靈敏度雪崩光電二極管有可能產生一種新型的高性能接收器。”該技術面向高速網絡和傳感環境中的應用。

該研究所正在開發的雪崩光電二極管（APD）產生的噪聲比硅小。APD是把光轉換成電的半導體。自動駕駛汽車的激光雷達（LIDAR，光探測和測距）便是一種應用。激光雷達是一種讓車輛能夠檢測到自己位置的方法，它需要非常快速的通信。Huffaker在文章中指出：“創新之處在于開發先進的材料，以一個原子一個原子的方式‘生長復合半導體晶體。”這需要特殊的反應器。

這引起了行業的注意。Huffaker說，空客公司可能會在“未來的自由空間光通信系統”中實施APD技術。空客公司正在設計和建造OneWeb計劃的太空互聯網主干網。會在適當的時候推出太空激光系統，其優勢在于能夠發送大量的數據，不會受到干擾空氣的影響，也不會受制于其他地球環境的變化，從而實現抗NIMBY規劃應用，也可支持采用延遲較大的中繼器。

Patrick Nelson是音樂產業交易出版物《生產者報告》的編輯和出版人，曾為許多科技博客撰稿。Nelson寫了一部經典小說《蔓延論》。

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