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光子芯片如何突破电子芯片的性能瓶颈,实现更快、更节能的未来计算与通信?子问题一:光速真的比电子快那么多吗?为什么用光就能让芯片“飞”起来?子问题二:光在芯片里怎么“听话”?如何造出芯片上的“光开关”和“光晶体管”?子问题三:用什么神奇材料在芯片上“驯服”光?硅也能玩转光吗?子问题四:光子芯片除了让电脑更快,还能做什么酷炫的事情?比如,它能帮我们造出更好的量子计算机吗?
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光速真的比电子快那么多吗?答案是肯定的!光在真空中的传播速度是每秒三亿米,而电子在导体中的漂移速度只有每秒一千万米左右,相差约30倍。更重要的是,光信号具有太赫兹级别的带宽,远超电信号的吉赫兹级别。这就是为什么用光能让芯片"飞"起来的根本原因。