首個使用偏振的超快光處理器面世 計(jì)算密度比電子芯片高幾個數(shù)量級

英國牛津大學(xué)研究人員開發(fā)了一種使用光的偏振來實(shí)現(xiàn)最大化信息存儲密度的設(shè)備。新研究使用多個偏振通道展開了并行處理，計(jì)算密度比傳統(tǒng)電子芯片提高了幾個數(shù)量級。

自1958年第一塊集成電路發(fā)明以來，將更多晶體管封裝到特定尺寸的電子芯片中，一直是實(shí)現(xiàn)最大化計(jì)算密度的首選方法。然而，人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)需要專門的硬件突破現(xiàn)有計(jì)算的界限，因此電子工程領(lǐng)域面臨的主要問題是如何將更多功能打包到單個晶體管中。

光子學(xué)相對于電子學(xué)的優(yōu)勢在于，光在大帶寬上速度更快，功能也更強(qiáng)大。新研究的目標(biāo)就是充分利用光子學(xué)與可調(diào)諧材料相結(jié)合的這些優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)更快、更密集的信息處理。

鑒于此，十多年來，牛津大學(xué)研究人員一直致力于使用光作為計(jì)算手段。團(tuán)隊(duì)此次開發(fā)了一種HAD(混合活性電介質(zhì))納米線，該納米線使用一種混合玻璃材料，該材料在光脈沖照射時具有可切換的特性，每條納米線都顯示出對特定偏振方向的選擇性響應(yīng)，因此可使用不同方向的多個偏振同時處理信息。

利用這個概念，研究人員開發(fā)出第一個利用光偏振的光子計(jì)算處理器。光子計(jì)算通過多個偏振通道進(jìn)行，納米線則由納秒光脈沖調(diào)制，與傳統(tǒng)電子芯片相比，其計(jì)算速度更快，計(jì)算密度因此提高了幾個數(shù)量級。