光子計(jì)算機(jī)有哪些優(yōu)點(diǎn)?看完這篇文章你就知道了!

在這篇文章中，小編將為大家?guī)?lái)光子計(jì)算機(jī)的相關(guān)報(bào)道。如果你對(duì)本文即將要講解的內(nèi)容存在一定興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

光子計(jì)算機(jī)以光子作為傳遞信息的載體，光互連代替導(dǎo)線互連，以光硬件代替電子硬件，以光運(yùn)算代替電運(yùn)算，利用激光來(lái)傳送信號(hào)，并由光導(dǎo)纖維與各種光學(xué)元件等構(gòu)成集成光路，從而進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算、傳輸和存儲(chǔ)。那么，光子計(jì)算機(jī)有哪些我們所不知道的優(yōu)點(diǎn)呢?

1.光子不帶電荷

它們之間不存在電磁場(chǎng)相互作用在自由空間中幾束光平行傳播、相互交叉?zhèn)鞑?，彼此之間不發(fā)生干擾，千萬(wàn)條光束可以同時(shí)穿越一只光學(xué)元件而不會(huì)相互影響。一只20×20c㎡的光學(xué)系統(tǒng)，能夠提供5×10^5條并行傳輸信息通道;一只質(zhì)量好的透鏡能夠提供10^8條信息通道。如果用光波導(dǎo)傳輸，光波導(dǎo)也可以相互穿越，只要它們的交叉角大于10°左右就不會(huì)有明顯的交叉耦合。上述的性質(zhì)又稱(chēng)光信號(hào)傳輸?shù)牟⑿行浴?

2. 光子沒(méi)有靜止質(zhì)量

下面，我們?cè)賮?lái)看看光子計(jì)算機(jī)的第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

它既可以在半真空中傳播，也可以在介質(zhì)中傳播，傳播速度比電子在導(dǎo)線中的傳播速度快得多(約1000倍)，也就是說(shuō)，光子攜帶信息傳遞的速度比電子快計(jì)算機(jī)內(nèi)的芯片之間用光子互連不受電磁干擾影響，互連的密度可以很高。在自由空間進(jìn)行互連，每平方毫米面積上的連接線數(shù)目可以達(dá)到5萬(wàn)條，如果用光波導(dǎo)方式互連，可以有萬(wàn)條。所以，用光子做信息處理載體，會(huì)制造出運(yùn)算速度極高的計(jì)算機(jī)，理論上可以達(dá)到每秒1000億次，信息存儲(chǔ)量達(dá)到10^18位。這種計(jì)算機(jī)稱(chēng)為光子計(jì)算機(jī)。

3.超高速的運(yùn)算速度

光子計(jì)算機(jī)并行處理能力強(qiáng)，因而具有更高的運(yùn)算速度。電子的傳播速度是593km/s，而光子的傳播速度卻達(dá)3×10^5km/s，對(duì)于電子計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，電子是信息的載體，它只能通過(guò)一些相互絕緣的導(dǎo)線來(lái)傳導(dǎo)，即使在最佳的情況下，電子在固體中的運(yùn)行速度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如光速，盡管目前電子計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度不斷提高，但它的能力極限還是有限的;此外，隨著裝配密度的不斷提高，會(huì)使導(dǎo)體之間的電磁作用不斷增強(qiáng)，散發(fā)的熱量也在逐漸增加，從而制約了電子計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度;而光子計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度要比電子計(jì)算機(jī)快得多，對(duì)使用環(huán)境條件的要求也比電子計(jì)算機(jī)低得多。

4,超大規(guī)模的信息存儲(chǔ)容量

與電子計(jì)算機(jī)相比，光子計(jì)算機(jī)具有超大規(guī)模的信息存儲(chǔ)容量。光子計(jì)算機(jī)具有極為理想的光輻射源——激光器，光子的傳導(dǎo)是可以不需要導(dǎo)線的，而且即使在相交的情況下，它們之間也不會(huì)產(chǎn)生絲毫的相互影響。光子計(jì)算機(jī)無(wú)導(dǎo)線傳遞信息的平行通道，其密度實(shí)際上是無(wú)限的，一枚五分硬幣大小的枚鏡，它的信息通過(guò)能力竟是全世界現(xiàn)有電話電纜通道的許多倍。

5. 能量消耗小，散發(fā)熱量低

除了上面的優(yōu)點(diǎn)外，光子計(jì)算機(jī)還具備能量消耗小、散發(fā)熱量低的特點(diǎn)。

是一種節(jié)能型產(chǎn)品。光子計(jì)算機(jī)的驅(qū)動(dòng)，只需要同類(lèi)規(guī)格的電子計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)能量的一小部分，這不僅降低了電能消耗，大大減少了機(jī)器散發(fā)的熱量，而且為光子計(jì)算機(jī)的微型化和便攜化研制，提供了便利的條件?？茖W(xué)家們正試驗(yàn)將傳統(tǒng)的電子轉(zhuǎn)換器和光子結(jié)合起來(lái)，制造一種“雜交”的計(jì)算機(jī)，這種計(jì)算機(jī)既能更快地處理信息，又能克服巨型電子計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)內(nèi)部過(guò)熱的難題。

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