相乘大於相加，英俄聯合提出實現超高速光學計算機關鍵方案

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型別，這種計算型別可以透過大幅減少所需的光訊號數量，同時簡化對最佳數學解決方案的搜尋，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，光學系統可以透過將描述光波的波函式相乘而不是相加來組合光，並且可能代表光波之間不同型別的連線。

他們用一種叫偏振子的準粒子(半光半物)來說明這一現象，同時將這一想法擴充套件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，透過臨時改變訊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、提高可擴充套件性等等。

研究人員表示，改進上述計算方法以直接解決不同型別的問題，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

論文連結:

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.126.050504