光子捕获仪

光学精密机械　２００７年第１期（总第１０４期）　芯片需要布置连接线的位置垂直打孔，获得　进步将为半导体工业带来新的能力，使得不　穿透芯片基板的硅孔，之后采用金属铜通过　同ＩＣ器件和半导体材料的高密度集成成为　硅孔连接上下层硅芯片。新产品克服了工　可能，推动半导体融合时代的到来。　程技术反面的许多挑战，其中包括晶圆的减　三星电子没有解释更多技术细节。虽　薄和超薄晶圆加工、硅穿透、铜连接的可靠　然芯片立体封装的概念提出较早，但是其技　性等。同目前广泛采用的多芯片堆叠封装　术进展一直受到了成品率和成本等问题的　技术相比，新工艺摒弃了传统的引线连接，　困扰。多数技术方案在集成电路工艺结束　能够提供更薄和更小的封装尺寸及每条连　之后才开始进行芯片之间的连接，另一种更　接线更低的分布点容。　有发展思路是在晶圆的前道和后道工艺之　三星电子预测这一技术将在半导体产　间进行堆叠，以追求效率。不过，同三星电　业引发一轮革命。不久前该公司高层在一　子不同，目前的技术方案大多采用刻蚀技术　次主题讲演中强调，晶圆级立体堆叠技术的　获得硅孔。　全新金属晶体生长技术　美国科学家在美国化学学会全国会议　金属以及金属氧化物的纳米晶体。这些晶　上表示，他们利用棉花中的纤维素制作出一　体表现出了其他较大尺寸金属晶体所不具　种模板，并在其上获得了过去从未见过的金　备的光、电和催化特性。　属晶体。这类金属晶体有望成为生物传感　据悉，在科学家的研究中，酸的作用是　器、生物成像设备、药物定向输送纳米装置　将棉花纤维素在羟基团含量丰富的环境里　和催化器的组成部件。　转变成大且稳定的晶格化分子，而分子间的　该研究由美国能源部西北太平洋国家　距离可以预见，这构成了纤维素分子模板的　实验室（ＰＮＮＬ）科学家格里高利・爱克萨　骨架（基础）。研究人员先在含金属的盐溶　霍斯领导的小组完成。研究人员介绍说，他　液加入模板，再将其置人加压的炉灶中，从　们先用酸对棉花纤维素进行处理后获得自　摄氏７０度加热到２００度，或在加热装置中　然模板，然后在模板上快速和均匀生长金属　加温４到１６个小时，结果在模板上形成了　晶体，其中包括金、银、钯、铂、铜、镍和其他　均匀的金属晶体。　光子捕获仪　法国物理学家宣称他们已经设计出一　１９２７年阿尔伯特・爱因斯坦就曾想象　种能够捕获光子的装置，这种光子捕获仪只　了这样一个盒子，光可以在这个盒子中被捕　有２．７厘米（１．１英寸）大，能对光子从产生　捉到，而且单个的光粒子或者说光子可以在　到消失的全过程进行监控。　理论实验中释放出来以测量物质和能量的　・３・　维普资讯 http://www.cqvip.com

光学精密机械　关系。可以认为光子就是物理世界中的一　２００７年第１期（总第１０４期）　子的能量级，但是在实验中，原子并不能从　这个电子区域中吸收能量发生能量跃迁。　当原子穿越光子的电子区域时，会引起电子　围绕原子核运动时发生时间上的延迟。这　种时间延迟可以计算出来，现代原子时钟技　术就可以解决这一问题，因为电子的运转轨　道就好像时钟的钟摆一样可以提供精确的　种终极粒子。白炽灯泡亮着时，每秒钟就会　有１０００万亿光子被释放出来。但是一旦等　到你看到光子时它就已经消失了，因为光子　在和视网膜接触时就把维持它继续存在的　能量给消耗掉了。　法国国家科学研究中心的吉恩・米歇　尔・雷蒙德就是发明这种盒子的小组成员　时间。　之一，他表示：“光子可以非常容易的被探　德国乌尔姆大学的量子物理学家同斐　测到。开着的电脑屏幕每秒钟都会有光子　迪南德・施密特・凯勒也是发表在《自然》　释放出来。但是你只能对光子探测一次。　杂志上的一个评论称，法国科学家的研究离　虽然我们现在可以在光子还存在时对其进　真正的量子研究还差很远，他们的工作还只　行实时分析，但是这仍旧是一种事后分　是处于实验阶段，如果真正的量子计算机问　析。”　世，即使今天的超级计算机在它面前就和算　这种盒子包括一个凹洞，它的四周全由　盘在计算机面前的地位差不多。量子计算　反射能力最强的材料围成，这种具有超级传　机不会采用Ｏｌ二进制信息存储机制，而是　导能力的镜子可以让捕获到的光子存留１／　要建立超级量子状态变化原理的基础上，量　７秒再消失。这个时间看起来好像不太长，　子状态的变化是一种叠加机制，在原子能级　然而就是在这样一个很短的时间内自由光　发生跃迁或下降时发生。　子移动的距离可以达到月地距离的１／１０。　量子计算机信息存储的最小单位可以　在传统的研究方法中，通过光探测器吸　是０，也可以是１或者同时是０和１，这种存　收和光子相互碰撞后损失的能量计算出光　储方法可以让计算机的数据存储有惊人的　子数量的。但是这种碰撞可以摧毁光子，因　提高，但是只有在管理和读取数据时这种存　此需要找到一种可穿透的光子计算仪。该　储方法才能发挥它的优势。虽然量子存储　法国研究小组于周四将他们的研究报告发　研究才刚刚开始，但是科学家已经发现光　表在英国期刊《自然》杂志上，研究人员称　子、原子和离子都可以用来作为量子计算机　在铷原子流穿越这个盒子时光子可以被成　的存储介质。施密特・凯勒说：“法国科学　功的捕捉到。　家的实验显示了被捕获光子状态的变化可　光子有一个电子区域可以稍稍改变原　以完全控制信息的原子存储。”　单光子成功编存与再现图像信息　美国罗切斯特大学研究人员日前表示，　得的突破性进展，相关报告刊登在《物理评　他们利用新开发的单光子技术，将相当于整　论快报》网站上。　张图像的信息进行编码和储存，并使其完美　首张利用单光子进行编码、储存和还原　再现。该研究成果是光学信号存储方面取　的图像是代表罗切斯特大学的两个英文字　・４・