最快邏輯門問世 電腦運算速度將提高百萬倍

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【新唐人北京時間2022年05月30日訊】美國羅切斯特大學(University of Rochester)和德國埃朗根-紐倫堡大學(Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg)合作發明了一種最快的電腦邏輯門技術,可以把電腦的處理速度提升上百萬倍。

現在的電腦處理器的速度處於千兆赫茲(gigahertz,GHz)級別,研究稱,這種新技術可以使得電腦的運算達到拍赫茲(petahertz,PHz)級別。拍赫茲是千兆赫茲的一百萬倍,就是說每秒鐘可以運算一千萬億次(10¹⁵)。

邏輯門是電腦運算的基礎,簡單地說就是把兩個輸入信號變成一個輸出信號,即此運算的結果。邏輯門處理的信號就是人們常說的數位,只有0和1兩個值。傳統的邏輯門使用電流的相位來控制這兩個值。

這份研究使用近年來熱門的光波電子學原理,利用超快激光引導材料內部電子的運動方向,從而產生電流。

研究人員使用兩道同步的激光作為輸入信號,控制激光產生「真實」(Real)和「虛擬」(Virtual)兩種電流載體。「真實」態載體意味著,電子被激光激活,即使激光關閉後,電流仍然向特定的方向運動。「虛擬」態載體意味著,只在激光開啓的期間向特定的方向運動。

這些超快激光讓科學家在飛秒(10⁻¹⁵秒,即千萬億分之一秒)如此短暫的瞬間產生電流,造出了最快的邏輯門,並證明這種邏輯門能夠在飛秒的短時間內完成運算。不過,研究者承認這項技術投入市場還需要好幾年的時間。但是,這份研究證明了電腦能夠進行如此高速運算的可能性,這相當驚人。

這份研究5月11日發表於《自然》(Nature)期刊。

(轉自大紀元/責任編輯:葉萍)

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