一种新的方法，即将光线照射穿过被困在硅芯片中的气体，可能为更简单、更便携的计时器、化学传感器以及基于量子怪异现象运行的通信网络的试验平台指明方向。研究人员将光泵入嵌入硅中并充满气态铷原子的空心矩形腔室的一端。特殊涂层的腔体将光线引导到另一端，在那里，研究小组可以检测到气体沿途吸收了哪些频率的光。
用光照射原子是化学家的基本工具，他们可以通过原子吸收的特征频率来识别物质，对于研究光和物质如何相互作用的研究人员来说也是如此。但加州大学圣克鲁兹分校的实验物理学家霍尔格·施密特和他的同事表示，所谓的 spectroscopy（光谱学）系统以前从未与集成电路相匹配。
施密特和他的同事通过在空心厘米长腔室上涂覆氧化硅和氮化硅层来解决这个问题。就像反向的光纤一样，镜面层将光线反射回充满铷的腔室，而不是让光线逸出。根据《自然·光子学》最近在线发表的报告，腔室两端不同层次的排列使得激光可以通过光纤进入和离开腔室的末端。
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施密特说，一个可能的应用是通过将空气泵入这种芯片来采样空气，并扫描工厂或有化学武器攻击风险区域的低浓度化学物质。他说，更直接的应用将是一种通过将半导体激光频率调谐到铷或其他原子的振动来提高其精度的方法——这对化学家来说是一个有用的技巧。
俄勒冈大学的光学研究员迈克尔·雷默说，类似地，它可以将这些振动转化为精确的计时器，这可能使计算机网络受益。施密特说，更进一步来看，研究人员可能会使用该系统进行实验，在这些实验中，原子会大幅减慢光速，或者存储编码在光模糊量子态中的信息。
雷默说，最令人兴奋的应用尚未到来，因为该设备连接了原子物理学和集成光学这两个以前独立的领域。“当你把两个领域结合在一起时，往往会产生完全出乎意料的想法。”