美国纽约大学科学家发现了一种名为“陀螺形体”的新型材料可提升光基计算机性能。该材料融合了液体和晶体两种物质的特性，展现出优越的光学性能，在阻挡来自任意角度入射光线方面，优于所有已知结构。研究发表于新一期《物理评论快报》。
当前，科学家正致力于开发以光而非电作为动力的计算机，这类光基设备有望比传统计算机更节能且运算速度更快。然而，光基计算机仍处于发展初期，其主要挑战之一是如何在芯片上高效地重新路由微观光信号，并最大限度减少信号强度损失。这一难题本质上是材料设计问题，需要一种具备各向同性带隙特性的轻质材料，以阻挡来自各个方向的额外光线，从而保持信号强度。
在探索各向同性带隙材料的过程中，科学家常借助到准晶体。准晶体的结构具有数学上的有序性，但与传统晶体有所不同，其结构不会周期性重复。研究团队此次创造的是一种超材料，其特性主要源于结构而非化学成分。然而，专业股票配资设计超材料的关键在于理解其结构如何产生所需的物理特性。
团队开发了一种算法，用于设计具有功能性的无序结构。在此过程中，他们意外发现了一种新型“相关无序”材料，它既非完全无序，也非完全有序，而是一种介于两者之间的状态。这种新发现的“陀螺形体”，不仅融合了此前被认为不兼容的特性，其功能表现还超越了所有有序结构，包括准晶体，所有各向同性带隙材料都共享一种特定的结构特征。
据介绍，“陀螺形体”不像晶体那样具有固定的重复结构，因而表现出类似液体的无序性。但若从较远距离观察，它又能呈现出规则的图案。正是这两种特性的协同作用，使得光波无法从任何方向穿透，从而形成理想的带隙。这一发现为开发高性能光基计算设备提供了重要的材料基础。
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