世界上首個使用偏振的超快光處理器面世，計算密度比電子芯片高幾個數量級
2022-06-20 09:02:45 IT之家6 月 20 日消息，據 Phys.org 報道，近日英國牛津大學研究人員在《科學進展》上發表了一篇論文，開發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。
研究小組與埃克塞特大學的 C. David Wright 教授合作，開發了一種 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。
利用這個概念，研究人員開發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，與傳統電子芯片相比，計算密度提高了幾個數量級。
隨著傳統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。
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勢，可實現更快、更密集的信息處理。”
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。”
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