光學計算機檢視原始碼討論檢視歷史

光學計算機

來自 站酷網 的圖片

中文名：光學計算機 輸送信息 ：光子 起源 ：1990年1月底

光學計算機光學電腦是指利用光脈衝替代電子訊號製作的電腦。這些光脈衝訊號可以用紅外線或可見光。由於電流會令電腦發熱，採用光脈衝的一個好處，就是可以降低電腦的發熱量而無需犧牲其計算效能。過度的熱，可令電腦損壞。而一旦光學電腦普及，其速度可達現今電腦的十倍。

簡介

美國萬國商業機器公司（IBM）在2007年12月6日宣布，成功將電子訊號轉化成為光脈衝，有關技術可令超級電腦的體積大為縮小，有助超級電腦發展。

IBM在《光學快訊》期刊中，宣布成功研製出一種體積細小的電子光學調幅器，體積較現時一般超級電腦採用的硅光子調幅細一百至一千倍。科學家表示，電子光學調幅器將來可以安裝入電腦的中央處理器芯片內，令超級電腦的體積大為縮小。他指出，新技術好比在超級電腦內鋪設一套光纖網絡，利用光學技術取代電線，可令各個核心處理器之間的傳送速度，加快一百倍，而耗用的能量更大幅減低。

光學計算機是一種基於光子學原理的計算機系統，它利用光傳輸和處理信息，從而取代傳統計算機系統中的電子傳輸和處理4。光學計算機的核心思想是使用光信號來代替電信號，以實現更高的速度和處理能力。

光學計算機的特點

計算介質：光學計算機使用光子作為信息傳輸介質，而傳統計算機使用電子4。光子的速度遠快於電子，因此光學計算機在理論上可以實現更快的計算速度。

計算模型：光學計算機採用模擬信號進行計算，信號的強度可以在全範圍內變化，類似於調光開關1。這與數字計算機不同，數字計算機利用電子信號在0和1之間切換1。

信息存儲量：光學計算機的信息存儲量比傳統電子計算機高出許多個數量級。例如，某些光計算機的信息存儲量比電腦高達108倍3。

應用領域：光學計算機在圖像識別、手寫數字識別等領域有潛在應用，因為它們能夠更高效地處理大量圖像數據。

發展歷程

早期研究：科學家們早在20世紀80年代就開始研究光計算機，但設計和進展一直較為緩慢。1986年，貝爾實驗室發明了用砷化鎵製成的光學開關，這是光計算機研究的一個重要里程碑2。

實驗裝置：1990年1月底，貝爾實驗室展示了一台用光脈衝來計算的實驗裝置，這標誌着光計算機研究向前邁進了一大步2。

實際應用：20世紀90年代中期，世界上第1台「光腦」由歐共體的70多名科學家研製成功，其運算速度比傳統電腦快1000倍，顯示出光學計算機的巨大潛力3。

關鍵技術

光源：光學計算機需要光源來產生光信號，常見的光源包括激光二極管和LED。

光傳輸介質：光信號需要通過光纖等介質傳輸到目標位置，光纖因其高傳輸速度和低損耗成為主要選擇。

光處理器：光處理器是光學計算機的核心部件，負責對光信號進行計算和處理4。常見的光學操作包括光開關、光互連和光計算模型。

光檢測器：光檢測器用於將光信號轉換為電信號，以便進行後續處理或輸出4。