在《物理評論快報》(Physical Review Letters)雜誌上發表的一篇論文中,英國和俄羅斯的研究人員提出了一種新的計算類型,這種計算類型可以通過大幅減少所需的光信號數量,同時簡化對最佳數學解決方案的搜索,從而實現超高速光學計算機,從而徹底改變模擬計算。
研究人員發現,光學系統可以通過將描述光波的波函數相乘而不是相加來組合光,並且可能代表光波之間不同類型的連接。
他們用一種叫偏振子的準粒子(半光半物)來説明這一現象,同時將這一想法擴展到更大的一類光學系統,如光纖中的光脈衝。由於極化激元的物質成分,在空間中可以產生微小的脈衝或相干的、超快速移動的極化激元團,並以非線性的方式相互重疊。
研究人員稱,“關鍵因素是如何將脈衝相互耦合......如果耦合和光強正確,光會倍增,影響單個脈衝的相位,從而解決問題。這使得利用光來解決非線性問題成為可能。”
作者還提出並實現了一種方法,通過臨時改變信號的耦合強度來引導系統軌跡向解決方案發展。
與現代電子計算機相比,光學計算在解決難題方面具有優勢,但在此之前仍有許多挑戰需要應對,如降噪、糾錯、提高可擴展性等等。
研究人員表示,改進上述計算方法以直接解決不同類型的問題,可以讓光學計算機更有可能解決那些當前計算機無法解決的問題。
編譯/前瞻經濟學人APP資訊組
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https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.126.050504