利用光的性質(zhì)開發(fā)光學(xué)計算機，將大大提升未來計算機的性能

2004年，科學(xué)家利用持續(xù)時間僅約250阿秒的光脈沖作為相機閃光源，成功拍攝到可見光的單個波形圖像，從而首次捕捉到了光波在空間中運動的圖像，這在以前是不敢想象的

一種被稱為“光場合成器”(light field synthesisers)的現(xiàn)代設(shè)備可以非常精確的方式實現(xiàn)光波之間的同步性。這樣它就可以產(chǎn)生相比普通燈泡發(fā)出的光線強度更高，持續(xù)時間更短并且具備方向性的光波脈沖。

在過去的15年間，這樣的設(shè)備被廣泛用于對光的控制。在2004年，埃利弗舍瑞奧斯-古爾利馬基斯和同事們成功創(chuàng)造出極短的X射線脈沖，每個脈沖的持續(xù)時間僅有250阿秒，一阿秒相當(dāng)于100億億分之一秒(10的負(fù)18次方秒)。

使用這種極短的光脈沖作為相機閃光源，研究組成功拍攝到可見光的單個波形圖像，后者的震蕩周期要比這種脈沖持續(xù)時間長得多。他們幾乎拍攝到了光波在空間中運動的圖像。

古爾利馬基斯表示：“我們從麥克斯韋的時代起就已經(jīng)知道，光是一種震蕩的電磁場，但在此之前還沒有人能夠想到，有朝一日我們甚至可以直接拍攝到真實的光波影像�！�

能夠看到單獨的光波是邁向控制和利用光波傳輸信息的第一步。目前我們已經(jīng)利用波長更長的電磁波實現(xiàn)了信息傳輸，如我們利用無線電波傳輸廣播和電視信號。

大約一個世紀(jì)以前，光電效應(yīng)向世人證明了可見光會對一塊金屬板內(nèi)的電子產(chǎn)生影響。古爾利馬基斯表示，未來我們將有希望對這些電子實現(xiàn)精確操控，方法是利用受控的可見光波，以一種精確的方式作用于金屬板。他說：“我們能夠控制光波，通過它，我們還將能夠控制物質(zhì)。”

這一前景一旦成為現(xiàn)實，電子行業(yè)將迎來一場新的革命，從而導(dǎo)致新一代光學(xué)計算機的誕生，這類計算機將比今天我們所使用的計算機體積更小，運算速度也更快。古爾利馬基斯表示：“要制造那樣的計算機將需要控制電子，使其按照我們預(yù)想的方式運動，并利用光波控制電流在固體中的流動，而不是傳統(tǒng)的電路方式�！�

于是，我們對光又有了一種新的描述方式：光是一種工具。

這樣的想法其實并不新鮮。自從地球上最早的生命誕生以來，生命就一直依賴陽光而獲得能量。人類的眼睛是光子探測器，我們借助可見光了解我們身邊的世界。

而現(xiàn)代技術(shù)只不過是讓這個想法更向前進(jìn)了一步。在2014年，諾貝爾化學(xué)獎授予了發(fā)明一種強大顯微鏡技術(shù)的研究人員，這種顯微鏡的能力強大到令人難以置信，甚至一度被認(rèn)為在物理學(xué)上是不可能實現(xiàn)的�？梢灶A(yù)見，隨著技術(shù)的進(jìn)步，光學(xué)還將帶領(lǐng)我們目睹更多前所未見的奇景。