近日，西班牙光子科學(xué)研究所（ICFO）在Nature Physics雜志上發(fā)表研究，稱室溫下納米金剛石可以作為獨(dú)立的超快光開關(guān)發(fā)射器。

        電子晶體管是現(xiàn)代電子技術(shù)中一個重要的電子零部件，它極大地改善了現(xiàn)有技術(shù)下信息處理的速度。所謂電子晶體管，就是用于轉(zhuǎn)換和放大電子信號等功能的半導(dǎo)體器件。而如今，光學(xué)晶體管已經(jīng)替代了傳統(tǒng)的電子技術(shù)，成為了光信號處理的技術(shù)核心。一方面是因?yàn)楣庾訐碛懈斓膭討B(tài)屬性，另一方面也是因?yàn)楣庾优c周圍環(huán)境的弱相互作用；這使得高集成技術(shù)和量子操作成為可能。

        之前的研究發(fā)現(xiàn)單個染料分子也可以充當(dāng)光學(xué)晶體管，但是染料分子只有在超低溫條件下才能發(fā)揮作用。超低溫的條件就大大限制了量子計(jì)算的應(yīng)用。

        而ICFO最新的研究則發(fā)現(xiàn)，納米金剛石在室溫下可以有效地充當(dāng)可控型光開關(guān)。含有一個氮雜質(zhì)的納米金剛石就像一個人造原子，由于封裝效應(yīng)（encapsulation），在室溫下它要比真正的原子更穩(wěn)定。ICFO的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種新穎的物理機(jī)制，用來控制納米金剛石跟光的反應(yīng)。綠色激光激活金剛石，使其處于開的狀態(tài)，而適宜的紅外照明又使其有效快速的處于關(guān)的狀態(tài)；鑒于這個基本概念，研究者在超高速條件下調(diào)制光學(xué)納米金剛石的開關(guān)狀態(tài)，驗(yàn)證其穩(wěn)定性和可行性，以用于高速量子計(jì)算和高速信息處理技術(shù)。

       ICFO的研究員Qquidant評價(jià)：這種納米金剛石光學(xué)開關(guān)的尺寸小、反應(yīng)速度快，室溫操作，技術(shù)優(yōu)勢非常明顯。這一新技術(shù)未來將應(yīng)用在光學(xué)集成電路和量子計(jì)算的信息處理等方面。（編譯自“An optical switch based on a single nano-diamond”）