（文章來源：WhoAmI）

國外科學家稱，在取得重大突破后，激光傳輸數(shù)據(jù)的速度將比目前的互聯(lián)網(wǎng)電纜快1000倍。這項新研究使用的是太赫茲量子級聯(lián)激光器，它可以將數(shù)據(jù)以當前技術無法想象的速度發(fā)送到世界各地。這項研究發(fā)表在今天的《自然通訊》(Nature communications)雜志上。研究人員表示，激光可以極大地加速數(shù)據(jù)通信。

在這項研究中，研究人員在太赫茲量子級聯(lián)激光器的控制方面取得了突破。他們說，太赫茲量子級聯(lián)激光器可以在100千兆比特的速度下進行短距離無線傳輸數(shù)據(jù)。目前的以太網(wǎng)連接速度為每秒100兆位，速度要慢1000倍。

具體的激光種類是不同的，因為它們發(fā)出的光在太赫茲的電磁波譜范圍內(nèi)，而太赫茲的電磁波譜主要用于分析化學物質(zhì)。但通過將它們用于發(fā)送數(shù)據(jù)，它們可以為研究設施、醫(yī)院、衛(wèi)星通信或任何需要非常快速網(wǎng)絡連接的情況提供更快的連接。

如果用來發(fā)送數(shù)據(jù)，每秒鐘需要關閉大約1000億次激光。這需要精確的控制，而工程師目前還無法做到這一點。

現(xiàn)在研究人員認為他們已經(jīng)找到了一種利用聲音和光來控制這種快速調(diào)制的方法。“這是一項激動人心的研究，”利茲大學納米電子學教授約翰·坎寧安(John Cunningham)說。“目前，調(diào)節(jié)量子級聯(lián)激光器的系統(tǒng)是電力驅(qū)動的，但該系統(tǒng)有局限性。

具有諷刺意味的是，提供調(diào)制的電子元件通常會對調(diào)制的速度施加制動。我們正在開發(fā)的機制依賴于聲波。”

當一個電子穿過激光的光學部分時，它會穿過大量的“量子阱”，這些量子阱會釋放出光能量的脈沖。在新的實驗中，一個電子可以發(fā)射出許多光子，而這些光子是由聲波振動量子阱來控制的。“本質(zhì)上，我們所做的是利用聲波來震動量子級聯(lián)激光器內(nèi)部復雜的電子態(tài)，”諾丁漢大學的物理學教授托尼·肯特(Tony Kent)說。“我們可以看到它的太赫茲光輸出被聲波改變了。”

這項研究并不完美，在激光能夠可靠地傳輸數(shù)據(jù)之前，還需要更多的控制。但隨著進一步的研究，它們可能會在數(shù)據(jù)傳輸方面帶來重大突破。坎寧安教授說：“我們沒有達到可以完全停止和啟動水流的情況，但我們能夠控制光輸出的幾個百分點，這是一個很好的開始。”

“我們相信，經(jīng)過進一步的改進，我們將能夠開發(fā)出一種新的機制，完全控制激光的光子發(fā)射，甚至可能將產(chǎn)生聲音的結構與太赫茲激光結合起來，這樣就不需要外部聲源了。”
（責任編輯：fqj）