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研究發(fā)現(xiàn)激光可讓電腦提速百萬倍:每秒運行1000萬億次

星之球科技 來源:參考消息2018-05-17 我要評論(0 )   

美媒稱,每秒運算10億次并不酷。知道什么是酷嗎?每秒運行1000萬億次。這是一種新的計算技術的前景,它使用激光脈沖制造一個基本

 美媒稱,每秒運算10億次并不酷。知道什么是酷嗎?每秒運行1000萬億次。這是一種新的計算技術的前景,它使用激光脈沖制造一個基本計算單位比特的樣本,在開和關或“1”和“0”之間切換,每秒1000萬億次。這是現(xiàn)代計算機速度的約100萬倍。
 
據(jù)美國趣味科學網(wǎng)站5月14日報道,根據(jù)5月2日發(fā)表在英國《自然》雜志上的這項研究,在這個實驗中,研究人員將紅外激光以脈沖方式輸送到蜂窩狀的鎢和硒晶格上,使得硅晶片從“1”變?yōu)?ldquo;0”狀態(tài),就像正常計算機處理器一樣——只不過快了100萬倍。
 
這是一個關于電子在蜂窩晶格中如何運行的技巧。
 
報道稱,鎢硒晶格周圍只有兩條軌道供受激發(fā)電子進入。用同一方向紅外線照射晶格,電子就會跳到第一條軌道上。用不同方向紅外線照射它,電子就會跳到另一條軌道上。理論上,一臺計算機可以將這些軌道視為1和0。當軌道1上有一個電子時,那就是1。當它在軌道0上時,那就是0。
 
 
重要的是,這些軌道在某種程度上是緊密相連的,電子在失去能量之前不需要在它們上面運行很長時間。用紅外線向晶格輸送脈沖,電子會跳到軌道1上,但研究指出,它只會圍繞它“幾飛秒”,然后在靠近原子核的軌道上返回到它的非激發(fā)狀態(tài)。飛秒是千萬億分之一秒,甚至不足以讓一束光穿過一個紅細胞。
 
因此,電子在軌道上停留的時間不長,但一旦它們進入軌道,額外的光脈沖就會讓它們在兩條軌道之間來回撞擊,然后才有機會回到不激發(fā)狀態(tài)。這種來回的碰撞,1-0-0-1-0-1-0-0-0-1-0-0-0-1——在令人難以置信的快速閃光中一次又一次碰撞——就是計算的內(nèi)容。但研究者們指出,在這種材料中,這種碰撞可能發(fā)生得比在當前芯片中要快得多。
 
報道稱,研究人員還提出了他們的晶格可以在室溫下用于量子計算的可能性。研究人員表明,從理論上講,有可能把這個晶格中的電子激發(fā)到量子計算所需的軌道1和軌道0“疊加”狀態(tài),或在某種程度上同時處在兩條軌道上的模糊狀態(tài)。

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激光脈沖激光技術
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