有一种新技术利用蒸气填充光波导（vapor-fil optical waveguides）在矽晶片上处理光编码资讯流，能让光学讯号在晶片上减慢速度并进行切换。这种技术能在对光子资讯进行侦测、缓冲、多工与储存的应用中，免除将光学讯号转换为电子讯号所需的电流。

 

　　开发以上技术的美国加州大学圣克鲁兹（University of California at Santa Cruz,UCSC）分校电子工程教授Holger Schmidt表示：我们可望利用该技术制作全光学交换器、单光子侦测器（single-photon detectors）、量子记忆体装置等等，实现令人兴奋的可能性。



　　在上述号称是全球首创、成功在一颗完全独立晶片上进行电磁光学交换（ectromagnetic optical switching）的实证案例中，研究人员在晶片上填充了铷（rubidium）蒸气的中空光波导（hollow-core optical waveguide），利用了量子干涉效应（quantum interference effect）。



　　研究人员并透过雷射控制来切换光学讯号的开与关，同时让资料流速度减慢1,200倍；Schmidt指出：藉由改变控制雷射的功率，我们改变了光的速度──而且只是透过调整功率控制旋钮（power control knob）。



　　控制雷射让铷蒸气能在光学讯号下透明化，藉着将铷原子呈现两个量子态的相干叠加（coherent superposition），来切换光学讯号的开与关。这种所谓的电磁诱发透明（electromagnetically induce transparency）现象，能让光学讯号在量子效应下进行切换与减速，并可望促成以矽光子晶片建置量子通讯网路。

　　

 

UCSC在单个4寸矽晶圆片上制作光波导阵列，图片中是32颗原子光谱晶片（atomic spectroscopy chips）



　　研究人员已经成功地利用铷蒸气填充的光波导，制作出原子光谱（atomic spectroscopy）单晶片；而且是在一片4寸晶圆上，一次生产32颗（如上图）。参与这个研究的还包括美国杨百翰大学（Brigham Young University）的研究人员。