比超级计算机快一万倍的“光脑”来了?

作者: 幻彩宝宝科普创新公社

来源: 科普中国

发布日期: 2016-02-24 09:29:41

随着科技的发展,光子计算机作为一种新型计算机,具有比超级计算机快一万倍的潜力,其在并行传输、超高速运算、超大规模信息存储容量、低能耗和低散热等方面展现出优越性,未来有望成为替代传统电脑的理想选择。

随着科学技术的飞速发展,人类社会已经迈入了计算机时代,计算机和互联网已经与人们的日常工作、学习和生活息息相关。我们享受计算机带来的开放与互动的同时,也忍受着电脑处理速度慢、经常卡住甚至死机的烦恼;散热不良、定时清理电脑的烦恼;将笨重的笔记本电脑背来背去、劳累异常的烦恼。有没有一种计算机是超常的?能够让人甩掉这些烦恼?普通人梦寐以求的设备会成为现实吗?将来的移动设备能否超越目前最快的超级计算机?

“光脑”给出了答案。

所谓“光脑”,其实是对应于电脑而言,是光子计算机的简称。光子计算机是一种由光信号进行数字运算、逻辑操作、信息存贮和处理的新型计算机。不同于电子计算机对电子的控制,光子计算机的运行依靠激光器、光学反射镜、透镜、滤波器等光学元件和设备对光子的控制完成光运算。

用光子做传递信息的载体,可以制造出性能更优异的“光脑”。它的性能优越性体现在:并行传输、超高速运算、超大规模的信息存储容量、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。

光子计算机已经成功研制并且取得一系列新的进展,例如来自美国杜克大学的计算机电子工程师团队研发出了能够实现超快速开关的LED灯管,每秒钟能够开关900亿次的性能使得它能够取代之前的LED技术,构成光子计算机的硬件基础。虽然目前我们使用的是电子计算机,但是从发展的潜力来说,显然光子计算机比电子计算机大得多,特别是在对图像处理、目标识别和人工智能等方面,光子计算机将来发挥的作用远比电子计算机大。

具有并行传输、超高速运算、超大规模的信息存储容量、能量消耗小以及散发热量低等优点的“光脑”是未来最有潜力替代电脑的选手。相信在不久的将来,“光脑”会从军用走向民用,成为人们日常生活的伴侣。

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