光电结合，光速计算机指日可待_风闻
Science_北京-不惧过往，不畏将来！2019-12-04 17:21
编译／朱明逸 审稿／阿淼 责编／张梦
光速运算，一直是一个诱人但前景并不明朗的研究方向。不过这一技术最近的发展，却让它现在变得触手可及。
据美国“优睿科”网站近日消息称，德国明斯特大学（University of Münster）和英国埃克塞特大学（University of Exeter）的研究人员于同日在《科学进展》杂志上发文宣布，他们合作创造出了有史以来第一台整合光学技术和电子运算的光电设备，并详细介绍了这项被称为“等离子体纳米间隙增强相变器件的光电双重功能性”的技术。
这为实现更快、更节能的存储器和处理器提供了一个精密精致的解决方案。
简单的说，该技术就是通过利用光来编码和传递信息，从而让与运算相关的物理过程能够以极限速度（即光速）进行。
尽管近年来已经通过实验证明其中某些过程能够运用光来完成，但是用来与传统计算机电子结构进行交互的紧凑装置仍然尚未问世。
电子计算和光计算的不兼容性，在根本上是由于电子和光子之间发生相互作用的载体体积的不同造成的——电子芯片需要小一些才能够有效运作，而光学芯片则需要更大一些，因为光的波长比电子的波长要长一些。
研究表明，通过发送电信号或光学信号，光敏材料和电敏材料的状态能够在两种不同的分子序列状态之间来回转换。
此外，这种相变材料的状态能够借助光或电子来读出，从而让该装置成为第一个具有非易失性特征的纳米尺度的光电存储单元。
该论文的共同作者Nikolaos Farmakidis展望道：“这个方向在计算机领域非常有前途，特别是在要求高处理效率的技术领域。”
另一位共同作者Nathan Youngblood补充道：“这项技术能在需要高性能、低功耗计算需求的领域中发挥出远远超越我们目前能力的作用。让基于光的光子计算与基于电的电子计算相结合，将是互补金属氧化物半导体技术（简称CMOS）未来发展的关键。”
期刊来源： 《科学进展》
期刊编号：2375-2548
原文链接：
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-11/uoo-edp112519.php
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