量子計(jì)算還在發(fā)展，光計(jì)算就要來了，何時(shí)替代硅芯片？
最近幾年摩爾定律正面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因?yàn)樵诨诠璧挠?jì)算機(jī)芯片方面，正快速接近我們能夠有效縮小芯片的極限，英特爾、IBM等公司將研究5nm晶體管，估計(jì)到2020年將成為主流。因此研究人員試圖找到合適的替代品，從有機(jī)材料到量子計(jì)算。然而，這些還未成為既定現(xiàn)實(shí)，因?yàn)楹笳咝枰罅康哪芰繉⑾到y(tǒng)冷卻到絕對零度以使其正常工作。 但過去基于基于光計(jì)算的探索，取得了一些成功。如果你現(xiàn)在在家庭或辦公室運(yùn)用光纖互聯(lián)網(wǎng)連接，則你已經(jīng)在運(yùn)用光線發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。因此，該領(lǐng)域的專家認(rèn)為構(gòu)建一個(gè)計(jì)算機(jī)芯片，可以讓未來的芯片具有改進(jìn)的處理能力。在這種情況下，光的優(yōu)勢之處在于，它不會(huì)減慢，除非特別要求，但熱或其他原因?qū)е驴僧?dāng)前基于硅的磨損。 雖然現(xiàn)在只有在理論階段，澳大利亞悉尼大學(xué)的研究人員正有效地展現(xiàn)了如何通過將它們轉(zhuǎn)化為“聲子譜（phonons）”，將其轉(zhuǎn)化為與聲音相似的波形，從而可以繞過所謂的光子的屬性。如何實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，是通過波譜將“數(shù)據(jù)光子”封裝在一起，使波譜減慢，并使它們與“寫入”脈沖相互作用。這將光子的波長增加到將其變成“聲子”的期望頻率。 通過這樣做，研究表明，一旦光子被有效地轉(zhuǎn)換為聲子，他們能夠以專門的芯片內(nèi)的波形儲(chǔ)存信息。然后可以通過發(fā)送“讀”脈沖來檢索，然后與該聲子進(jìn)行交互，獲得信息并運(yùn)用特定的度量對其進(jìn)行解碼。 盡管聲子只保留在波普范圍內(nèi)僅為10納秒，該文件指出，該項(xiàng)目背后的團(tuán)隊(duì)設(shè)法利用這項(xiàng)技術(shù)打破了千兆赫的屏障，迄今為止，該技術(shù)達(dá)到了不到一兆兆赫茲。此外，上述項(xiàng)目現(xiàn)在只能儲(chǔ)存信息，并沒有作為處理器運(yùn)用，更像是內(nèi)存。 雖然在未來它可能成為主流技術(shù)，但它顯示了如何將光的簡單性能模擬成可能克服當(dāng)前在計(jì)算領(lǐng)域面臨的基本障礙。