光子计算机(亦称光脑)是指以光子替代电子的先进计算机。數十年來的研究指出,光子可以比傳統電腦中使用的电子有更高的頻寬(例如光纖)。
光子计算机是一种由光信号进行数字运算、逻辑操作、信息存贮和处理的新型计算机。 它由激光器、光学反射镜、透镜、滤波器等光学元件和设备构成,靠激光束进入反射镜和透镜组成的阵列进行信息处理,以光子代替电子,光运算代替电运算。
光子計算機(亦稱光腦)是指以光子替代電子的先進計算機。數十年來的研究指出,光子可以比傳統電腦中使用的電子有更高的頻寬(例如光纖)。
为了突破电子计算机发展瓶颈,实现计算机低功耗、高性能的运算需求,人们将研究方向转向了光子计算机。 光子学技术在计算机中的应用包含两个层次,一个层次是利用光子作为 传输信息载体 的光互连技术,另一个层次是直接在 光域实现信息的处理和运算 。
光子计算机研发领域取得新进展,来自美国杜克大学的计算机电子工程师团队研发出了能够实现超快速开关的的led灯管,每秒钟能够开关900亿次的性能使得它能够取代之前的led技术,构成光子计算机的硬件基础。
2017年5月3日 · 5月2日,该研究成果以长文的形式在线发表于《自然-光子学》。这是历史上第一台超越早期经典计算机的基于单光子的量子模拟机,为最终实现超越经典计算能力的量子计算这一被国际学术界称为“量子称霸”的目标,奠定了坚实的基础。
这是一种结合了集成芯片、光子概念和非冯诺依曼计算架构的光子计算机,可以实现NP-Complete难解问题的高速直接运算,而且物理尺度具有可扩展性。该项研究提供了“量子霸权”之外超越经典电子计算机算力的新思路,光子计算机未来可期。