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如果計算機(jī)使用光子而不是電子來傳輸數(shù)據(jù)，它們的性能會更好，耗電量也會更少。科學(xué)家們目前正在研究一種新的硅和鍺發(fā)光合金，以獲得光子芯片，這將給計算機(jī)帶來性的變化。光子，即構(gòu)成光的粒子，已基本取代電子在通信網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。光信號的高帶寬推動了電話系統(tǒng)、電視廣播和互聯(lián)網(wǎng)的巨大增長，然而，光子還沒有取代計算機(jī)中的電子。

使用光在處理器芯片及其互連中傳輸數(shù)據(jù)將大大提高計算機(jī)的速度（芯片內(nèi)和芯片間的通信速度可以提高1000倍），同時降低它們運(yùn)行所需的功率。先進(jìn)的微處理器芯片可以包含數(shù)百億個晶體管，它們的銅電互連在運(yùn)行時會產(chǎn)生大量的熱量。與光子不同，電子有質(zhì)量和電荷。當(dāng)它們流經(jīng)金屬或半導(dǎo)體材料時，它們被硅和金屬原子散射，導(dǎo)致它們振動并產(chǎn)生熱量。因此，供應(yīng)給微處理器的大部分電力都被浪費(fèi)了。