一旦光子计算机成功问世,将会比现在的超级计算机快1000~10000倍。
此外,电子计算机随着装配密度的不断提高,会使导体之间的电磁作用不断增强,散发的热量也在逐渐增加,从而制约运行速度。而光子计算机就没有这种烦恼。
3. 超大规模的信息存储容量
与电子计算机相比,光子计算机具有超大规模的信息存储容量。光子计算机具有极为理想的光辐射源——激光器,光子的传导是可以不需要导线的,而且即使在相交的情况下,它们之间也不会产生丝毫的相互影响。光子计算机无导线传递信息的平行通道,其密度实际上是无限的,一枚五分硬币大小的枚镜,它的信息通过能力竟是全世界现有电话电缆通道的许多倍。
4. 能量消耗小,散发热量低
光子计算机是一种节能型产品。光子计算机的驱动,只需要同类规格的电子计算机驱动能量的一小部分,这不仅降低了电能消耗,大大减少了机器散发的热量,而且为光子计算机的微型化和便携化研制,提供了便利的条件。
“光脑”的灵感竟是来自蝴蝶
正如牛顿从树上掉下的苹果最终悟出著名的万有引力定律,瓦特从沸腾的水中得到灵感发明蒸汽机,科学家开发“光脑”的灵感也是来自于大自然。
科学家发现蝴蝶翅膀漂亮的颜色既不是染料色也不是颜料色,而是一种新奇的色彩——结构色彩。
这种结构色彩饱和度高、光泽绚丽、环境友好且永不褪色。蝴蝶翅膀中特定的周期性结构(如上图)对光具有调控性能,使某一频率范围的波不能在此周期性结构中传播而被散射回来。人们将这种具有特定周期性结构的物质称为光子晶体。
类似于电子计算机中半导体元件可以对电子选择性通过,光子计算机中的光子晶体也可以作为光的开关,实现“0和1”的逻辑运算。光子计算机中的关键部件激光器(如下图)就是通过这一原理实现的。
何时“飞入寻常百姓家”?
光子计算机由光学反射镜、透镜、滤波器等光学元件和设备组成。有模拟式与数字式两类光子计算机。
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