導讀:光具有可利用的特性,如不同波長的光不會相互影響,光纖可用于傳輸并行數據流。
據 Phys.org 報道,近日英國牛津大學研究人員在《科學進展》上發(fā)表了一篇論文,開發(fā)了一種使用光的偏振來實現最大化信息存儲密度的設備。新研究使用多個偏振通道展開了并行處理,計算密度比傳統(tǒng)電子芯片提高了幾個數量級。
光具有可利用的特性,如不同波長的光不會相互影響,光纖可用于傳輸并行數據流。同樣,不同偏振的光也不會相互影響,每個極化都可以作為一個獨立的信息通道,使更多的信息可以存儲在多個通道中,極大地提高了信息密度。
研究小組與??巳卮髮W的 C. David Wright 教授合作,開發(fā)了一種HAD(混合活性電介質)納米線,使用一種混合玻璃材料,該材料在光脈沖照射時顯示出可切換的材料特性。每條納米線都顯示出對特定偏振方向的選擇性響應,因此可以使用不同方向的多個偏振同時處理信息。
▲混合納米線可根據極化選擇性地切換設備,圖自牛津大學
利用這個概念,研究人員開發(fā)出了世界上首個利用光偏振的光子計算處理器。光子計算通過多個偏振通道進行,與傳統(tǒng)電子芯片相比,計算密度提高了幾個數量級。
▲圖自牛津大學
IT之家了解到,隨著傳統(tǒng)電子芯片尺寸越來越小,芯片上的晶體管數量接近極限,摩爾定律也日益逼近“天花板”。這些年,科學家和工程師們開始為芯片發(fā)展尋找新的“增長點”,利用光子計算便是思路之一。十多年來,牛津大學材料系 Harish Bhaskaran 教授實驗室的研究人員一直在研究使用光作為計算手段。
▲圖自牛津大學
論文第一作者、牛津大學材料系博士生 June Sang Lee 表示:“我們都知道,光子相對于電子的優(yōu)勢在于,光在大帶寬上速度更快,功能更強大。因此,我們的目標是充分利用這種光子學與可調諧材料相結合的優(yōu)勢,可實現更快、更密集的信息處理?!?/p>
領導這項工作的 Bhaskaran 教授表示:“這只是我們希望在未來看到的開始,這是對光提供的所有自由度的利用,包括偏振以極大地并行化信息處理,這一研究仍處于早期階段?!?/p>