科学家将光线变成声音以创建更快的光子计算机

科学作者 / 姓名 / 2025-06-29 08:52
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科学家将光线变成声音以创建更快的光子计算机  到目前为止,在过去的几年中,我们已经将光线变成了超级流体,并弄清楚了如何将

科学家将光线变成声音以创建更快的光子计算机

  到目前为止,在过去的几年中,我们已经将光线变成了超级流体,并弄清楚了如何将其置于停滞状态,尽管现在另一个科学家团队已经迈出了一步,朝着创建下一代基于光的计算机迈出了重要一步,当时他们首次设法将基于光的信息作为计算机芯片上的声波作为声音,并且它是一个像象征的the thume thume thume thume thume sumperning sumperning sumperning thunder lightning sumperning。

  显然,这听起来很奇怪,怪异,甚至可能是某种形式的粗糙营销策略,但如果我们想摆脱当今相对缓慢且基于昏昏欲睡的硅的计算平台,转化至关重要,而基于光的速度可以通过光子来移动数据,而不是像我们或电子的速度一样。

  基于光或更常见的光子计算机的潜力至少要比您的普通笔记本电脑快20倍,更不用说它们不会产生任何热量或在当今现有的设备上吸收任何热量或吸收任何位置,这一切都要归功于这样一个事实,即从理论上讲,它们将这些电子交换为光子。

  我之所以这么说,是因为尽管IBM和Intel等公司试图构建光子计算机,但过渡说起来容易做起来难。实际上,将信息编码为光子很容易,当我们通过光纤发送信息时,我们已经这样做了,但是试图找到一种计算机芯片来检索和处理在光子中存储的信息的方法很难,而且只有它如此艰难的事实,它就更加艰难了,这要归功于它如此富含的快速,以至于很难读取现有微芯片。

  这就是为什么当前两端都将跨互联网电缆飞行的光子信息转换为慢电子,但更好的选择是,显然是放慢光并将其转换为声音。这正是澳大利亚悉尼大学的研究人员所做的。

  项目主管Birgit Stiller说:“我们的微芯片中的声音形式的信息速度比光学领域慢五个数量级的速度慢了。

  这一新突破还意味着光子计算机可以具有以光速传递的数据的好处,而没有任何与电子电阻相关的热量,也不会对电磁辐射的干扰,但这也意味着数据可以放慢足够的速度,以便计算机芯片芯片可以捕获它并与之有用。

  一位研究团队莫里茨·默里克林(Moritz Merklein)说:“要使光子计算机成为芯片上的商业现实光子数据需要放慢速度,以便可以对其进行处理,路由,存储和访问。”

  团队成员Benjamin Eggleton补充说:“这是光学信息处理领域迈出的重要一步,因为该概念满足了当前和未来的光学通信系统的所有要求。”

  团队通过开发一个记忆系统来实现他们的惊人壮举,该记忆系统能够在光子微芯片上准确传输光线和声波,这种芯片将在明天的光子计算机中使用,您可以在下面的动画中看到它的工作方式:

  它如何工作

  首先,光子信息以光的脉冲(黄色)进入芯片,并与“写入”脉冲(蓝色)相互作用,从而产生存储数据的声波。另一个称为“读取”脉冲(蓝色)的光脉冲,然后访问此声音数据并再次以光(黄色)传输。

  一旦将声波信息存储在2到3纳秒中,未受阻碍的光将通过2至3纳秒的芯片,可以保留在芯片上,最多可以使用10纳秒,足以将其检索和处理,并且该团队能够将光线转换为声波不仅使数据降低,而且使数据降低了,还使数据更加准确。而且,与以前的尝试不同,该系统在广泛的带宽上运行。

  默克林说:“在芯片中建立声学缓冲区可以提高我们通过几个数量级来控制信息的能力。”

  Stiller补充说:“我们的系统不限于狭窄的带宽。因此,与以前的系统不同,这使我们可以同时存储和检索多个波长的信息,从而大大提高了设备​​的效率。”

  该研究发表在《自然传播》中。

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