光子计算机是一种新型计算机,它利用光子信号进行信息处理、信息存储、逻辑运算和数字运算。集成光路是光子计算机的基本组成部分,包括核镜、透镜和激光器。与传统计算机相比,光子计算机具有以下优势:
(1)光计算机光子互连芯片的集成密度更高。在高密度下,光子可以不受量子效应的影响,通过自由空间光子互连可以提高芯片的集成密度。
(2)光子没有质量,不受介质干扰,可以在各种介质和真空中传播。
(3)光本身不带电荷。它是一种电磁波,可以在自由空间相互交叉,互不干扰。
(4)光子在导线中的传播速度更快,是电子的1000倍。光学计算机比传统计算机快。20世纪50年代末,科学家提出了光计算机的设想,即利用光速来完成计算机运算和存储。与单片机相比,光子计算机可以提高计算机的运行速度。1896年,大卫米勒首先研制出光开关,这种开关体积很小。1990年,贝尔实验室光学计算机工作计划正式启动。根据组成元件的不同,光子计算机可分为全光计算机和光电混合计算机。全光计算机比光电混合计算机速度快,还能合成识别手势、图形、语言等。贝尔公司成功开发了一种光电混合计算机,它使用混合元件。发展全光计算机的一个重要任务是发展晶体管,它不同于现有的光晶体管& gt;因为一盏灯可以控制另一盏灯。现有的光学晶体管& gt;既笨重又笨拙,这可以满足不了全光计算机的研发需求。
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