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前瞻技術脈動：光子與量子技術(202516)

關鍵字：移動光通訊；光磁化材料；反鐵磁；電晶體；二極體；矽；光交換機；
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科技產業資訊室(iKnow) - 技術發展藍圖研析團隊 發表於 2025年8月22日
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圖、前瞻技術脈動：光子與量子技術(202516)
 
原型網路實現跨空氣、陸地和海洋的無縫全光移動通訊
南京郵電大學等機構的研究團隊開發了一種全新的移動光通訊網路原型，成功實現橫跨空中和水下環境的雙向傳輸。結合綠光、藍光、深紫外光和紅外光等多種光源，使用影像識別模組與三軸穩定器，確保光路動態對準，克服了移動環境中的對準挑戰。這種系統能夠在夜間、白天和水中穩定運作，數據傳輸速率可達4 Mbps，足以支援多媒體傳輸與網路連接。未來，研究團隊計畫將該系統與其他通信訊技術結合，如無線電、聲納等，進一步拓展通訊網路應用。
參考來源:Prototype network achieves seamless all-light mobile communication across air, land and sea. TechXplore. 2024/12/10

科學家使用光磁化材料
麻省理工學院物理學家利用太赫茲雷射成功創造出一種持久的磁性狀態，顯示光可用於控制反鐵磁材料。研究人員透過精準調整雷射頻率，使材料原子的自然振動偏移，進而改變原子自旋排列，形成新的磁性狀態。這項技術為反鐵磁材料的應用帶來突破，特別是在資訊儲存與記憶體晶片技術上。反鐵磁材料因其抗外界磁場干擾的穩定性，被視為現有磁性儲存技術的潛在替代品。然而，其穩定性也使得控制切換磁性狀態成為一大挑戰。該研究不僅突破了這一瓶頸，還展示了光誘導相變的長效性，為未來開發高效能記憶體儲存設備提供了可能性。
參考來源:Physicists magnetize a material with light. MIT News. 2024/12/18

自組裝技術打造晶體管與二極體
科學家利用液態金屬開發了一種自組裝電子製造技術，成功製作出奈米至微米尺度的電晶體與二極體，簡化了電子元件生產過程。這項技術採用液態金屬粒子與模具結合，經過特殊溶液處理與加熱，形成規則的半導體金屬氧化物與石墨烯結構。研究者可透過調整液體類型、模具尺寸及溶液蒸發速率控制元件特性，並製作光響應的光電元件。該技術具備高擴展性，應用前景包括微機電系統(MEMS)和新型電晶體架構。然而，高溫需求可能限制應用範圍，目前研究團隊正與業界合作推動技術商業化，探索更多可能性。
參考來源:Self-Assembly Trick Makes Transistors and Diodes. IEEE Spectrum. 2024/12/17

工程師創造出克服繞線尺寸與速度權衡的光交換機
賓州大學的研究團隊開發了一種新型光開關，解決了以往在光纖網路路由中，速度與尺寸之間的權衡問題。這種光開關僅有85µm等級，卻能在如此微小尺寸下以極高效能處理光信號。基於非厄米物理學的原理，能夠精確調整光的明滅比，實現每秒兆次的速度切換，這比以往的開關快了約十億倍。研究指出，這項技術可以加速資料中心的運作，進一步改善AI訓練和串流影片的效率。此外，該開關使用矽材料，便於擴展生產並降低成本，具有廣泛的應用前景。(939字；圖1)
參考來源:Engineers create photonic switch that overcomes routing size–speed tradeoffs. TechXplore. 2025/01/07

 

 
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