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激光脉冲让运算速度提升百万倍 室温量子计算有望
特斯拉 2018-05-17
导语

这是一项全新的计算机技术,这项技术借助激光脉冲创建计算的基本单位原型,它的运算速度是每秒10^15次,运算速度大约是现代计算机的一百万倍。

每秒十亿次的运算速度已经落伍,全新激光脉冲技术或带来超快运算速度,最快可达每秒一千万亿次!而且该技术有可能让量子计算机实现室温运行。

来自德国和美国密歇根大学的研究人员已经演示了如何借助红外激光脉冲让半导体中的电子在两种不同状态间转换,也就是经典的1和0状态。

这是一项全新的计算机技术,这项技术借助激光脉冲创建计算的基本单位原型,也就是1比特,它能够在开、关或者0、1状态间转换。它的运算速度是每秒10^15次,运算速度大约是现代计算机的一百万倍。

包含智能手机和平板电脑在内的所传统计算机所进行的运算,比如说解决数学难题或者运行游戏世界,依靠的都是记录非常详细的1或0、是或否进行运算。

据发表在《自然》杂志上的研究称,在这一实验中,研究人员将红外线脉冲发射到钨和硒制成的蜂巢形晶格上,让半导体芯片就像正常计算机处理器一样从1转换到0状态,只是转换速度提升了一百万倍。

密歇根大学电子工程学和计算机科学教授Mackillo Kira称:“传统电子学处于千兆赫范围,也就是每秒运算10亿次。这种方法将速度提升了一百万倍。”这项实验是在德国雷根斯堡大学完成的。

研究人员也提出一种可能性,他们的技术也能够用于室温下的量子运算。目前量子运算需要研究人员首先将量子比特降温到接近绝对零度。

量子计算技术能够解决传统计算机耗费太长时间才能解决的问题,比如说人工智能、天气预报和药物设计等。量子计算技术借助的是量子比特,而不仅仅是0或者1,而且有可能出现0和1的叠加状态。

研究的首席作者,德国雷根斯堡大学物理学教授Rupert Huber在一份声明中称:“从长远角度来看,我们看到了量子信息设备运算速度超过光波单次振荡的机会。”

然而研究人员并未以这种方式真正运算任何量子运算,因此室温量子计算机的想法完全是理论上的。而且事实上,这种半导体晶格仍然未用于进行任何运算,因此研究人员仍然需要证实这项技术能够应用于现实的计算机中。

然而,这项实验仍然能够为超快的传统运算甚至是量子运算打开大门,当然那种运算状态还是目前我们无法达到的。

文章链接:

F. Langer, et al, "Lightwave valleytronics in a monolayer of tungsten diselenide," Nature volume 557, pages76–80(2018), doi:10.1038/s41586-018-0013-6

(本文来源:网易科技;

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作者 特斯拉

副研究员

中科院

活跃作者
  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科
  • 金陵 本科生 北京大学 本科


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