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《科技日報》:可與矽媲美的光基計算機硬件問世
发布时间:2019-04-25 12:10

科技日報北京423日电 (记者刘霞)据物理学家组织网近日报道,日本电话电报公司(NTT)的一個研究小組在最新一期《自然·光子學》雜志撰文稱,他們研制出一種光基計算機硬件,其性能可與矽基器件媲美。

計算機科學家一直很清楚,通過修改矽基計算機的零件來提高計算機速度的時代即將結束。爲此,許多人將目光投向了量子計算,希望借此獲得更快的計算速度;也有人在另辟蹊徑,嘗試其他方法,例如在計算機內部使用光而非電子來移動數據。

目前,光通常僅用于長距離傳輸數據。但在新研究中,研究人員報告說,他們已經開發出部分基于光的計算設備,這些設備的表現可與基于電子的硬件相媲美。

要想真正實現在計算機硬件中僅使用光作爲數據介質傳輸數據,還有很長的路要走。目前,工程師們正嘗試在可行的區域使用光;而在其他地方使用電子。由于計算機設備必須能在光和電子這兩種數據介質之間進行轉換,因此,這樣的設備一直“難産”。

此前,科學家也研制出一些相關設備,但這些設備耗電太多,而且光電之間的轉換過程太慢。爲解決這兩個問題,研究人員開發出了一種新型光子晶體,其能使光按需跟隨指定路徑行進,並在需要用其産生電流時被吸收。這種光子晶體也能逆向工作。

研究人員稱,他們借助這種光子晶體,制造出了電轉光設備以及光轉電設備。然後,他們使用這些設備制造出了一個運行速度爲40Gbps的電光調制器(每比特耗能僅爲4.2焦耳)、一個運行速度爲10Gbps的光接收器,並將這兩款設備組合在一起制造出了一個晶體管。這項研究表明,有可能制造出能與矽基器件競爭且很快會超越它們的混合電光器件。