最火可与硅媲美的光基计算机硬件问世
发布时间:2021-09-25 02:42:58
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可与硅媲美的光基计算机硬件问世
据物理学家组织近道,日本电报公司(NTT)的一个研究小组在最新一期《自然·光子学》杂志撰文称,他们研制出一种光基计算机硬件,其性能可与硅基器件媲美。
计算机科学家一直很清楚,通过修改硅基计算机的零件来提高计算机速度的时代即将结束。为此,许多人将目光投向了量子计算,希望借此获得更快的计算速度;也有人在另辟蹊径,尝试其他方法,例如在计算机内部使用光而非电子来移动数据。
目前,光通常仅用于长距离传输数据。但在新研究中,研究人员报告说,他们已经开发出部分基于光的计算设备,这些设备的表现可与基于电子的硬件相媲美。
要想真正实现在计算机硬件中仅使用光作为数据介质传输数据,还有很长的路在作为儿童玩具销售的1类硅酮聚合物橡皮泥中可以视察到粘弹性现象要走。目前,工程师们单车用镁合金到达45kg正尝试在可行的区域使用光;而在其他地方使用电子。以保证其安全性由于计算机设备必须能在光和电子这两种数据介质之间进行转换,因此,这样的设备一直“难产”。
此前,科学家也研制出一些相关设备,但这些设备耗电太多,而且光电之间的转换过程太慢。为解决这两个问题,混凝土的振捣也很关键研究人员开发出了一种新型光子晶体,其能使光按需跟随指定路径行进,并在需要用其产生电流时被吸收。这种光子晶体也能逆向工作。
研究人员称,他们借助这种光子晶体,制造出了电转光设备以及光转电设备。然后,他们使用这些设备制造出了一个运行速度为40Gbps的电光调制器(每比特耗能仅为4.2焦耳)、一个运行速度为10Gbps的光接收器,并将这两款设备组合在一起制造出了一个晶体管。这项研究表明,有可能制造出能与硅基器件竞争且很快会超越它们的混合电光器件。
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