光計(jì)算機(jī)離我們究竟有多遠(yuǎn)?
這是一個(gè)非常粗糙的例子,便于理解表面波的干涉。在一個(gè)光滑表面上的某些位置激發(fā)出光場(chǎng),作為光源。通過(guò)合理規(guī)劃兩個(gè)或多個(gè)光源發(fā)出的光走的路徑,則可以通過(guò)控制他們之間的相位差,實(shí)現(xiàn)干涉相漲或相消的功能,實(shí)現(xiàn)光邏輯門,如下圖所示:
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201603/287650.htm這張圖來(lái)自2012年的Nano Letters,是北京大學(xué)龔旗煌院士的研究團(tuán)隊(duì)做出的成果。他們?cè)诮鹉け砻嫱ㄟ^(guò)加工一組表面波激發(fā)源,并利用溝槽作為表面光波導(dǎo),來(lái)控制光的路徑,波導(dǎo)寬度100nm,如下圖所示。
然后利用兩個(gè)或多個(gè)光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)度不同,匯聚后相位差不同,產(chǎn)生相漲或相消的效果,得到了一系列邏輯門。
上圖從a到c分別是或門、非門和同或門結(jié)構(gòu)的電子顯微鏡照片。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也非常出色。
下圖是同或門的實(shí)驗(yàn)結(jié)果(截圖我保留了原文圖例,供有興趣的同行閱讀更多的信息):
下圖是異或門的實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
下圖是或門的實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
類似地,非門也非常容易實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)然了,單個(gè)的邏輯門離成型的計(jì)算機(jī)還差著十萬(wàn)八千里,但正所謂“千里之行始于足下”,這種在設(shè)計(jì)時(shí)就已在芯片級(jí)集成尺度的邏輯門,還是讓以后商品化的全光芯片看到了一絲曙光。
必須要指出的是,許多新聞媒體總是喜歡用聳人聽(tīng)聞的標(biāo)題,類似于“光腦將面世”之類的詞語(yǔ),讓大家盲目樂(lè)觀。實(shí)際上就像本文提到的表面波邏輯門一樣,只是科學(xué)家們又解決了一個(gè)關(guān)鍵性的問(wèn)題而已,而這樣的問(wèn)題還有很多很多。因此近幾年光計(jì)算機(jī)是不可能大規(guī)模應(yīng)用,甚至取代電子計(jì)算機(jī)的,我們離家用的光計(jì)算機(jī)還有很遠(yuǎn)的距離。請(qǐng)大家在保持樂(lè)觀的同時(shí)也要保持清醒的頭腦,相信這一天終將會(huì)到來(lái)。
評(píng)論