|有史以来最快的逻辑门可以使计算机的速度提高一百万倍

逻辑门是计算机的基本构件，罗切斯特大学（University of Rochester）的研究人员现在已经开发出有史以来最快的逻辑门。通过用激光脉冲轰击石墨烯和黄金，新的逻辑门比现有计算机的速度快一百万倍，证明了“光波电子学”的可行性。
原理上，逻辑门会接受两个输入，对它们进行比较，然后根据结果输出信号。例如，如果两个输入信号都是 1 或 0 ，或者其中一个或两个都不是 1 ，以及其他“规则” ，它们可以输出 1 。数十亿个单独的逻辑门被塞进芯片中，以创建处理器、内存和其他电子元件。
但是，逻辑门并不是瞬间工作的 —— 在处理输入时存在纳秒级的延迟。这对于现代计算机来说已经足够快了，但总有改进的空间。罗切斯特团队的新逻辑门让大家大吃一惊，处理信息只需飞秒，比纳秒短一百万倍。
为了达到这种极限速度，研究小组制作了连接两个金电极的石墨烯导线。当石墨烯被同步的激光脉冲击中时，材料中的电子被激发，使它们快速冲向其中一个电极，产生电流。
通过调整激光脉冲的相位，该团队能够产生两种类型的电荷载流子中的一种，它们可以叠加或相互抵消 —— 前者可以被认为是 1 输出，而后者可以被认为是 0 . 最终的结果是一个超快的逻辑门，标志着光波电子学这一理论领域的概念首次得到证明。
这项研究的首席研究员托拜厄斯·布拉基（Tobias Boolakee）说：“这项技术要应用于计算机芯片可能还需要很长一段时间，但至少我们现在知道，光波电子技术在实际应用中是可行的。 ”
如果这些光波电子设备真的能进入市场，它们的速度将比现在的计算机快数百万倍。目前，我们以千兆赫（GHz）来衡量处理速度，但这些新的逻辑门在拍赫兹 (PHz) 的规模上运行。先前的研究已将其设定为，基于光的计算机系统可能获得的速度的绝对量子极限。
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