什么是光子計(jì)算機(jī)
目前超大規(guī)模集成電路元件的線寬已達(dá)到0.1微米的極限值,無法再進(jìn)一步小型化了；而且計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度為每秒鐘10000000000次,也已經(jīng)接近極限.
目前,計(jì)算機(jī)技術(shù)又面臨一場(chǎng)新的革命.科學(xué)家寄希望于現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)來發(fā)展新一代的計(jì)算機(jī),即光子計(jì)算機(jī).
電子在運(yùn)動(dòng)過程中,由于會(huì)遇到一些雜質(zhì)原子的阻擋,需要克服由些產(chǎn)生的阻力.所以,實(shí)際上計(jì)算機(jī)中電子運(yùn)動(dòng)速度比光速低得多.光速是每秒鐘30萬千米,大約比計(jì)算機(jī)中電子的運(yùn)動(dòng)速度快1000倍,因此預(yù)計(jì)有可能使運(yùn)算速度提高數(shù)千倍.
光子計(jì)算機(jī)的工作原理,與電子計(jì)算機(jī)基本相同.它們的本質(zhì)區(qū)別是,前者所用的核心器件,不再是傳統(tǒng)的電子器件,而是光電子器件等.在光子計(jì)算機(jī)中,利用光導(dǎo)纖維來傳遞光信號(hào),由各種光學(xué)元件及用光信號(hào)控制的邏輯元件組成各種光學(xué)回路,用光信號(hào)來實(shí)現(xiàn)信息的貯存、運(yùn)算及邏輯判斷.不同的光信號(hào)沿著各自的通道或并行通道傳送,彼此毫無干擾,光導(dǎo)纖維雖然比電線細(xì)得多,但一條線路可以同時(shí)進(jìn)行好多路信息的傳輸.而如果有幾個(gè)信號(hào)在同一條電路中,電子就可能相碰.因此,光子計(jì)算機(jī)的和級(jí)都有可能并行處理大量的數(shù)據(jù),并且能用激光磁盤等方式存貯信息,使存貯容量成千上萬倍地增長(zhǎng).
科學(xué)家預(yù)計(jì),光子計(jì)算機(jī)以后將取代電子計(jì)算機(jī),而且最終將成為一種主要的計(jì)算機(jī)技術(shù).