美国科学家创造出一种新型集成电路，不需先将光转成电信号，而是转成由电子与空穴组成的激子(exciton)，然后加以操控。这项突破除了可提升光通讯网路的性能，也让物理学家多了一种新的量子气体来研究。

    光通讯网路能以光脉冲的方式极有效率地传输大量资料，然而处理资料时得先将光转成电子脉冲，才能以半导体装置操纵，过程中需要使用一些昂贵又耗能的组件。问题就出在目前尚无直接对光本身做逻辑运算的实用方法。有些科学家相信解决之道在于将光转成同时具有光子及电子行为的激子。

    激子是半导体吸收光子而产生的电子-空穴对(electron-hole pair)，它能在物质中传播，直到消灭后再产生另一个光子。光子无法以加电压的方式控制，由两个带电粒子组成的激子却行。

    最近，Leonid Butov及其在加州大学圣地亚哥及圣芭芭拉分校的同事利用此特性制作出第一个激子集成电路(EXIC)。他们的装置是由三个制作在砷化镓(GaAs)芯片上的相同开关所构成，每个开关含有两个分隔数纳米的量子阱。激子在阱中产生后，电子空穴会朝相反方向移动。由于电子空穴被分开，这些激子较不容易消灭，因此能沿着量子阱传播数百微米，最后在开关输出端消灭并产生光。一旦在量子阱上加偏压，电子空穴将无法跨越能障而传播，于是没有光到达输出端。

    三个开关呈三星(three-beam star)状排列，开关末端都连接在同心轴上。此电路也可以用于在不同的开关组合中，例如将开关之一的输入端接到另两个开关之一的输出端，就可以做为双向开关。

    Butov的激子集成电路的缺点之一是它只能在40K以下运作，因为在更高温下电子空穴无法结合成激子。不过这个温度取决于半导体的特性，采用GaAs之外的材料有可能提高温度限制。这个团队也证明这些长寿的激子可以被迅速地冷却到非常低温，因此Butov的下一个计划将研究超冷激子气体的基本物理特性。 (编辑:于占涛)

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