新型光子單元可用光實(shí)現(xiàn)信息存儲(chǔ)和讀取

近日，德國拜羅伊特大學(xué)與墨爾本大學(xué)合作設(shè)計(jì)了一種可光學(xué)切換的光子裝置，可用于存儲(chǔ)和讀取二進(jìn)制信息。該研究團(tuán)隊(duì)利用光學(xué)邏輯門，實(shí)現(xiàn)了僅使用光來處理基本信息的目標(biāo)。

研究小組在聚合物球上進(jìn)行了多次讀、寫和擦除循環(huán)，并在同一位置上寫下字母表。盡管科學(xué)家們已經(jīng)在全光邏輯門的研究方面取得了多年進(jìn)展，但這項(xiàng)新技術(shù)是實(shí)際應(yīng)用之一。通過將數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)從電子轉(zhuǎn)換為光子，可以降低數(shù)字時(shí)代的電力需求。

除了可能降低計(jì)算機(jī)的電力需求外，研究團(tuán)隊(duì)還表示，在與電子計(jì)算機(jī)相比，光學(xué)計(jì)算提供了更多復(fù)用的可能性。Jürgen K?hler 教授解釋說：“對(duì)于光信號(hào)來說，你不僅可以利用信號(hào)強(qiáng)度(照片數(shù)量)，還可以利用波長(光的顏色頻率)或偏振(振蕩方向)來區(qū)分信號(hào)�！�

此外，光多路復(fù)用技術(shù)有可能讓我們將多個(gè)不同的光信號(hào)結(jié)合起來，并在同一時(shí)間進(jìn)行處理。這樣一來，由于帶寬增加，單個(gè)處理器的處理能力可能會(huì)提高一倍、兩倍甚至四倍。由于其傳輸速度比電子更快且效率更高，光學(xué)邏輯門中利用光子可能是未來數(shù)據(jù)處理的重要實(shí)踐步驟。

根據(jù)所引用的報(bào)道，“On the way to optical logic gates: Study demonstrates the basics for purely optical processing of information”，該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)展示了如何創(chuàng)建可實(shí)現(xiàn)完全由光驅(qū)動(dòng)的邏輯門。他們利用了“具有超快響應(yīng)速度和高轉(zhuǎn)化率”的Photoswitchable Beads材料，并在一個(gè)帶有微結(jié)構(gòu)陣列的模板上進(jìn)行測試。這個(gè)研究結(jié)果向我們展示了新型微芯片和微系統(tǒng)中可能采用的新方法。