最新研究發(fā)現(xiàn)激光可讓電腦提速:每秒運(yùn)行1000萬(wàn)億次【圖】

    每秒運(yùn)算10億次并不酷。知道什么是酷嗎？每秒運(yùn)行1000萬(wàn)億次。這是一種新的計(jì)算技術(shù)的前景，它使用激光脈沖制造一個(gè)基本計(jì)算單位比特的樣本，在開(kāi)和關(guān)或“1”和“0”之間切換，每秒1000萬(wàn)億次。這是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)速度的約100萬(wàn)倍。

    據(jù)美國(guó)趣味科學(xué)網(wǎng)站5月14日?qǐng)?bào)道，根據(jù)5月2日發(fā)表在英國(guó)《自然》雜志上的這項(xiàng)研究，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，研究人員將紅外激光以脈沖方式輸送到蜂窩狀的鎢和硒晶格上，使得硅晶片從“1”變?yōu)?ldquo;0”狀態(tài)，就像正常計(jì)算機(jī)處理器一樣——只不過(guò)快了100萬(wàn)倍。

    這是一個(gè)關(guān)于電子在蜂窩晶格中如何運(yùn)行的技巧。

    報(bào)道稱(chēng)，鎢硒晶格周?chē)挥袃蓷l軌道供受激發(fā)電子進(jìn)入。用同一方向紅外線照射晶格，電子就會(huì)跳到第一條軌道上。用不同方向紅外線照射它，電子就會(huì)跳到另一條軌道上。理論上，一臺(tái)計(jì)算機(jī)可以將這些軌道視為1和0。當(dāng)軌道1上有一個(gè)電子時(shí)，那就是1。當(dāng)它在軌道0上時(shí)，那就是0。

    重要的是，這些軌道在某種程度上是緊密相連的，電子在失去能量之前不需要在它們上面運(yùn)行很長(zhǎng)時(shí)間。用紅外線向晶格輸送脈沖，電子會(huì)跳到軌道1上，但研究指出，它只會(huì)圍繞它“幾飛秒”，然后在靠近原子核的軌道上返回到它的非激發(fā)狀態(tài)。飛秒是千萬(wàn)億分之一秒，甚至不足以讓一束光穿過(guò)一個(gè)紅細(xì)胞。

    因此，電子在軌道上停留的時(shí)間不長(zhǎng)，但一旦它們進(jìn)入軌道，額外的光脈沖就會(huì)讓它們?cè)趦蓷l軌道之間來(lái)回撞擊，然后才有機(jī)會(huì)回到不激發(fā)狀態(tài)。這種來(lái)回的碰撞，1-0-0-1-0-1-0-0-0-1-0-0-0-1——在令人難以置信的快速閃光中一次又一次碰撞——就是計(jì)算的內(nèi)容。但研究者們指出，在這種材料中，這種碰撞可能發(fā)生得比在當(dāng)前芯片中要快得多。

    報(bào)道稱(chēng)，研究人員還提出了他們的晶格可以在室溫下用于量子計(jì)算的可能性。研究人員表明，從理論上講，有可能把這個(gè)晶格中的電子激發(fā)到量子計(jì)算所需的軌道1和軌道0“疊加”狀態(tài)，或在某種程度上同時(shí)處在兩條軌道上的模糊狀態(tài)。