世界上首个使用偏振的超快光处理器面世

IT之家6月20日消息 , 据Phys.org报道 , 近日英国牛津大学研究人员在《科学进展》上发表了一篇论文 , 开发了一种使用光的偏振来实现最大化信息存储密度的设备 。 新研究使用多个偏振通道展开了并行处理 , 计算密度比传统电子芯片提高了几个数量级 。
光具有可利用的特性 , 如不同波长的光不会相互影响 , 光纤可用于传输并行数据流 。 同样 , 不同偏振的光也不会相互影响 , 每个极化都可以作为一个独立的信息通道 , 使更多的信息可以存储在多个通道中 , 极大地提高了信息密度 。
研究小组与埃克塞特大学的C.DavidWright教授合作 , 开发了一种HAD(混合活性电介质)纳米线 , 使用一种混合玻璃材料 , 该材料在光脉冲照射时显示出可切换的材料特性 。 每条纳米线都显示出对特定偏振方向的选择性响应 , 因此可以使用不同方向的多个偏振同时处理信息 。
世界上首个使用偏振的超快光处理器面世
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▲混合纳米线可根据极化选择性地切换设备 , 图自牛津大学
利用这个概念 , 研究人员开发出了世界上首个利用光偏振的光子计算处理器 。 光子计算通过多个偏振通道进行 , 与传统电子芯片相比 , 计算密度提高了几个数量级 。
世界上首个使用偏振的超快光处理器面世
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▲图自牛津大学
IT之家了解到 , 随着传统电子芯片尺寸越来越小 , 芯片上的晶体管数量接近极限 , 摩尔定律也日益逼近“天花板” 。 这些年 , 科学家和工程师们开始为芯片发展寻找新的“增长点” , 利用光子计算便是思路之一 。 十多年来 , 牛津大学材料系HarishBhaskaran教授实验室的研究人员一直在研究使用光作为计算手段 。
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▲图自牛津大学
论文第一作者、牛津大学材料系博士生JuneSangLee表示:“我们都知道 , 光子相对于电子的优势在于 , 光在大带宽上速度更快 , 功能更强大 。 因此 , 我们的目标是充分利用这种光子学与可调谐材料相结合的优势 , 可实现更快、更密集的信息处理 。 ”
世界上首个使用偏振的超快光处理器面世】领导这项工作的Bhaskaran教授表示:“这只是我们希望在未来看到的开始 , 这是对光提供的所有自由度的利用 , 包括偏振以极大地并行化信息处理 , 这一研究仍处于早期阶段 。 ”