用光子代替電子的芯片，新進展

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來源：內容編譯自techspot，謝謝。

幾十年來，科學家一直夢想着製造出使用光而不是電來處理信息的計算機芯片。雖然我們目前的硅芯片速度非常快，但用光子代替電子可以使它們更快。現在，拜羅伊特大學和墨爾本大學的研究人員讓我們離這一願景又近了一步。

該研究發表在《先進光學材料》雜誌上，展示了完全利用光進行簡單邏輯運算的基本原理。

邏輯門是計算機處理器的組成部分。它們接受一個或兩個二進制輸入（1 和 0），並根據一組規則輸出 1 或 0。通過以正確的配置連接足夠多的邏輯門，您可以創建能夠執行從基本算術到運行手機上的最新應用等所有操作的電路。

在傳統的電子邏輯門中，輸入和輸出都是微小的電流。該團隊的突破錶明，僅使用光信號就可以實現相同的功能。雖然與商用芯片相比，這些演示仍然非常基礎，但它們證明了核心概念在最小規模上是可行的。

爲了實現基於光的邏輯，科學家們使用了一個微結構聚合物球網格，在網格上同一位置連續地寫下字母。他們在這個網格上進行了數百次純光學讀取、寫入和擦除循環。

科學家試圖用光子取代電子的原因是光信號有可能比電信號快得多。畢竟，光子沒有質量，可以以光速傳播，而電子則因爲質量和電荷而減慢了速度。光已經證明了在使用光纖電纜的通信網絡中數據傳輸速度有多快。

此外，研究人員指出，使用光進行處理可以提供額外的數據通道，例如以不同的顏色和偏振對信息進行編碼，而不僅僅是依靠信號強度。

“利用光，你不僅可以使用信號強度（光子數量），還可以使用波長（顏色或頻率）或偏振（振盪方向）來區分信號，”拜羅伊特大學軟物質光譜學主席 Jürgen Köhler 教授解釋道。

那麼，這是否意味着我們所知的電子技術的終結？不太可能——至少短期內不會。關於這一突破的新聞稿坦率地指出，他們的工作只是奠定了一些最基本的基礎。

報告指出，“在遙遠的未來，這一突破有朝一日可能成爲新光子邏輯門和微芯片的基礎”。

暫時不要指望全光學 iPhone 或筆記本電腦的出現。但誰知道呢，也許我們今天生活中離不開的電子產品最終只是基於光的計算的預熱，就像真空管爲晶體管鋪平了道路一樣。

https://www.techspot.com/news/104571-light-takes-over-researchers-demonstrate-logic-gates-without.html

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