研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)有潛力的光計(jì)算新平臺(tái)
理論上,光計(jì)算可以應(yīng)用更大的帶寬,同時(shí)減少能量的損耗。為推動(dòng)這一領(lǐng)域的研究,哈佛大學(xué)韋斯研究所、匹茲堡大學(xué)、以及麥克馬斯特大學(xué)的一支研究團(tuán)隊(duì),合作開(kāi)發(fā)了有望實(shí)現(xiàn)光計(jì)算的新平臺(tái)。顧名思義,光計(jì)算使用激光或二極管產(chǎn)生的光子進(jìn)行計(jì)算。這項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ),依賴于控制這些光子束的能力。 傳統(tǒng)方法是使用能夠根據(jù)光的強(qiáng)度,改變其折射率的非線性材料,以產(chǎn)生“波導(dǎo)”(Waveguide)。 然而這種方法的缺點(diǎn),就是當(dāng)今大多數(shù)非線性材料都會(huì)發(fā)生永久形變,且這一過(guò)程需要來(lái)自高功率激光器的集中能量束,導(dǎo)致設(shè)備需求異常昂貴。 好消息是,Wyss Institute 團(tuán)隊(duì)的工作,似乎解決了這些問(wèn)題。因?yàn)檠芯咳藛T開(kāi)發(fā)了一種新材料,可利用低功率激光,在水凝膠中可逆的溶脹和收縮,來(lái)改變非線性材料的折射率。 具體而言,水凝膠由聚合物網(wǎng)絡(luò)和少量的光響應(yīng)螺吡喃(Spiropyran)分子組成,結(jié)合起來(lái)就能夠讓暴露在光束中的材料收縮。 收縮會(huì)改變聚合物的密度和材料的折射率,讓人印象深刻的是,在關(guān)閉光源后,凝膠會(huì)發(fā)生逆轉(zhuǎn)、并返回初始狀態(tài)。 通過(guò)這種方式,研究人員得以將多個(gè)光束串聯(lián)照射在材料上。光束之間會(huì)互相干擾,甚至可能互相抵消。 這種相互作用為光學(xué)計(jì)算創(chuàng)造了一個(gè)潛在的組成部分 —— 光邏輯門(mén)。論文合著者、來(lái)自 Saravanamuttu 實(shí)驗(yàn)室的 Derek Morim 表示: |