給計(jì)算機(jī)注入光

1、.給計(jì)算機(jī)注入光最近，在德國慕尼黑大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室里，阿希姆·維克斯福特和他的同學(xué)們找到了一種捕獲光束的方法，能把光束存儲一會兒，然后再把它放走。這種巧妙的方法對于制造將來的光學(xué)計(jì)算機(jī)可能具有深遠(yuǎn)意義。神奇的光具有通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)人員所盼望的理想特性，其信息載運(yùn)才能或者說帶寬非常宏大。一束激光脈沖一秒鐘就可傳輸整部?不列顛百科全書?。光還能輕而易舉地分成很多光束，成為并行處理的理想媒介，而并行處理是高速計(jì)算技術(shù)的將來開展趨勢。還有，光的運(yùn)動是宇宙中速度最快的。光的運(yùn)動速度快是個優(yōu)點(diǎn)也是缺點(diǎn)，假如你想獲得數(shù)據(jù)，你必須讓它撞上什么東西停下來。近年來，物理學(xué)家已設(shè)計(jì)出一些非常奇特的墻壁供光束撞

2、擊，這些統(tǒng)稱為光電子學(xué)技術(shù)會把光所攜帶的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成普通機(jī)器所使用的電子形式的技術(shù)。應(yīng)用光電子技術(shù)可以把信息以光速從一個地方傳送到另一個地方，在越洋 電纜、電視遙控器等各個領(lǐng)域都可見到光電子設(shè)備的身影。但是，在實(shí)際應(yīng)用中，仍然要把光的驚人速度和傳輸容量轉(zhuǎn)換成緩慢的電子流，從而受到導(dǎo)電物體變幻莫測的電流的限制。假如可以使用光而不是電子，那么就有可能建造超高速的設(shè)備;如光學(xué)計(jì)算機(jī)。為了實(shí)現(xiàn)這一夢想，必須設(shè)法讓光在某些地方滯留一段時(shí)間以備使用,實(shí)際的滯留時(shí)間要足夠長，以使光束可以充當(dāng)光傳導(dǎo)數(shù)據(jù)的存儲器。人們多年來一直在尋找制造這種光學(xué)存儲器的方法。他們嘗試了各種各樣的方法，有的方法要利用古怪的量子效應(yīng)

3、，有的方法那么顯得直截了當(dāng)比方讓光在一個光纖做成的線圈中運(yùn)行一段時(shí)間等。維克斯福特說，這些裝置的缺點(diǎn)在于它們的體積一般很龐大，為了把光滯留百萬分之一秒，你需要300米長的光纖，并且它們還難以控制。他說：“理想的光學(xué)存儲器應(yīng)該是一個小型容器，進(jìn)入容器中的光信號應(yīng)該可以按人們的需要保存一段時(shí)間，然后再以光的形式釋放出來。維克斯福特的研究小組今年早些時(shí)候在?科學(xué)?雜志上公布了他們的研究成果：一種把光存儲在比一個句號還要小的存儲裝置中的實(shí)在可行的方法。他們使用的是半導(dǎo)體材料，使這種裝置非常容易制造并且可與現(xiàn)有的電子技術(shù)相結(jié)合。不過制造一種可以捕獲、存儲和釋放光的存儲器要困難得多。為了抑制這個障礙，維克

4、斯福特的科研小組研究控制電子運(yùn)動的新方法。他們發(fā)現(xiàn)外表聲波施加到晶體外表的波浪形壓力是一種大有希望的控制電子的方法。維克斯福特的學(xué)生卡斯騰·勒克指導(dǎo)的一個研究小組使用一個高頻電場制造出了一種聲波。勒克和他的同事們還設(shè)法把能量保存了幾個微秒的時(shí)間,這比自然條件下電子空穴對的存在時(shí)間長了幾千倍。但是這里有個難題：所有這些實(shí)驗(yàn)都是在只比絕對零度高4度的液氦低溫下進(jìn)展的，并不便于在日常電器中使用。目前，維克斯福特那么向人們說明，通過采用砷化鎵和砷化鋁半導(dǎo)體層，并且在外表裝上一個透明的電極用來產(chǎn)生電場，在液氮溫度下也能獲得同樣的結(jié)果。他們設(shè)法把光存儲了35微秒。通過進(jìn)一步改善設(shè)計(jì)，他們認(rèn)為可以在室溫下運(yùn)行的裝置沒有理由不會很快做成。維克斯福特說，只要你知道了原理，就像生活中的平常事情一樣，制造一個光學(xué)存儲器是非常容易的。這種“聲光裝置大有用處。這種存儲器的靈敏性為制造一系列的裝置開拓了道路，這些裝置不僅可以存儲光，而且還可以處理諸如復(fù)合和分解把很多輸入的光信號合成一個信