硬肛量子電腦!美國光子電腦橫空出世,作者竟是中國人
在最近的《自然·納米技術》雜誌上,一篇來自美國哥倫比亞大學的論文在業界掀起了軒然大波,
虞南方
傳統電腦依賴大規積體電路中的半導體內的電子單向運動實現0與1,
光子晶片整個運算過程依賴於對於光線強烈且精准的控制,光子的運動速度比積體電路中的電子移動速度要快很多,運算能力會比電子強幾個數量級,而虞南方教授此次研究為人類成功打開了通向“光子運算”的通道,
中學時期的虞南方
虞南方2000年畢業于成都七中,2004年畢業於北京大學電子學系,同年出國留美並於2009年在哈佛大學獲博士學位。2011年9月2日,也就是虞南方博士後期間,
據虞教授介紹,此次他們打造的是一個納米光子集成元件,擁有迄今為止最大的頻寬以及最小的占地面積,由於使用了納米天線,這次的研究成果的進步不亞於上世紀的電腦由占地600平米的電子管電腦躍進到半導體電晶體電腦,那一次電腦換代,電腦的品質縮小到原來的1%,
新的光子波導傳遞模式
如何能夠有效控制波導中的光線進行定向傳播一直是光學計算科目十分頭疼的問題,而虞教授相信,他們的研究將給這個問題帶來一個劃時代的革命性答案。
在以往的操作中,想要觀察波導部件中光子傳遞的蛛絲馬跡只能夠通過觀察波導元件表面光子通過後留下的“尾巴”,觀察一個光子尚且可以,但是在波導核心中,進行運算的光子可不止一個,因此在以往的光功率運算中想要進行觀察的難度可想而知,所以那時的光傳道元件往往以大塊頭形式出現,占地面積大不說,也遠遠限制了光子運算的密度,降低了最大運算了,也正如此,如何提高光子的精確控制能力以及縮小光子集成部件一直是科學家們想要攻克的難題。
虞教授此次使用了納米天線對波導元件進行預先修飾,以改變從波導核心傳遞的光線的性質,後將“變性”的光線重新注入到波導核心中,這使得光線能在其兩倍波長的範圍內自由傳遞,集聚效應極強地提升了光子運算的性能。目前使用的部件已經可以與光子的波長相媲美,比原來降低了幾百倍。
同時虞教授還打造了一款能夠轉換波導傳遞模式的設備,這套設備能夠實現所謂的“模式分多工”,光子波導晶片也能夠以此為基礎進行更高階的波導運算模式。
下一步計畫中,虞教授將引入光子主動調節裝置,以實現光子波導內部的光線主動控制。
在未來發佈的光子電腦中,其運算能力將遠遠超過傳統電腦,甚至於有人認為能夠與中國所掌握的量子電腦一戰高下。
反正兩款電腦都是中國人(華人)所研發的。
降低了最大運算了,也正如此,如何提高光子的精確控制能力以及縮小光子集成部件一直是科學家們想要攻克的難題。虞教授此次使用了納米天線對波導元件進行預先修飾,以改變從波導核心傳遞的光線的性質,後將“變性”的光線重新注入到波導核心中,這使得光線能在其兩倍波長的範圍內自由傳遞,集聚效應極強地提升了光子運算的性能。目前使用的部件已經可以與光子的波長相媲美,比原來降低了幾百倍。
同時虞教授還打造了一款能夠轉換波導傳遞模式的設備,這套設備能夠實現所謂的“模式分多工”,光子波導晶片也能夠以此為基礎進行更高階的波導運算模式。
下一步計畫中,虞教授將引入光子主動調節裝置,以實現光子波導內部的光線主動控制。
在未來發佈的光子電腦中,其運算能力將遠遠超過傳統電腦,甚至於有人認為能夠與中國所掌握的量子電腦一戰高下。
反正兩款電腦都是中國人(華人)所研發的。