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相比晶体管,缩小激光器的难度更大,这主要在于两者所依赖的微观粒子截然不同——晶体管依赖电子,而激光器依赖光子。在可见光和近红外波段,光子波长比晶体管中的电子波长高出3个数量级。受衍射极限的制约,这些光子能被压缩到的最小模式体积比晶体管中的电子大了约9个数量级,即10亿倍。构建纳米尺度激光器的核心挑战在于如何突破衍射极限,将光子的体积“压缩”到极限。攻克这一难题不仅能显著推动光子技术发展,还将催生许多全新的应用场景。设想一下,当光子像电子一样,可以在纳米尺度上被灵活操控,我们就可以用光直接观察DNA的精细结构,还可以制造大规模光电集成芯片,信息处理速度和效率将得到飞跃性提升。
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