每秒十億次的運(yùn)算速度已經(jīng)落伍,全新激光脈沖技術(shù)或帶來(lái)超快運(yùn)算速度

每秒十億次的運(yùn)算速度已經(jīng)落伍，全新激光脈沖技術(shù)或帶來(lái)超快運(yùn)算速度，最快可達(dá)每秒一千萬(wàn)億次！而且該技術(shù)有可能讓量子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)室溫運(yùn)行。

來(lái)自德國(guó)和美國(guó)密歇根大學(xué)的研究人員已經(jīng)演示了如何借助紅外激光脈沖讓半導(dǎo)體中的電子在兩種不同狀態(tài)間轉(zhuǎn)換，也就是經(jīng)典的1和0狀態(tài)。

這是一項(xiàng)全新的計(jì)算機(jī)技術(shù)，其借助激光脈沖創(chuàng)建計(jì)算的基本單位原型，也就是1比特，它能夠在開(kāi)、關(guān)或者0、1狀態(tài)間轉(zhuǎn)換。它的運(yùn)算速度是每秒101?次，運(yùn)算速度大約是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的一百萬(wàn)倍。

包含智能手機(jī)和平板電腦在內(nèi)的所傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)所進(jìn)行的運(yùn)算，比如說(shuō)解決數(shù)學(xué)難題或者運(yùn)行游戲世界，依靠的都是記錄非常詳細(xì)的1或0、是或否進(jìn)行運(yùn)算。

據(jù)發(fā)表在《自然》雜志上的研究稱(chēng)，在這一實(shí)驗(yàn)中，研究人員將紅外線(xiàn)脈沖發(fā)射到鎢和硒制成的蜂巢形晶格上，讓半導(dǎo)體芯片就像正常計(jì)算機(jī)處理器一樣從1轉(zhuǎn)換到0狀態(tài)，只是轉(zhuǎn)換速度提升了一百萬(wàn)倍。

密歇根大學(xué)電子工程學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)教授Mackillo Kira稱(chēng)：“傳統(tǒng)電子學(xué)處于千兆赫范圍，也就是每秒運(yùn)算10億次。這種方法將速度提升了一百萬(wàn)倍。”這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)是在德國(guó)雷根斯堡大學(xué)完成的。

研究人員也提出一種可能性，他們的技術(shù)也能夠用于室溫下的量子運(yùn)算。目前量子運(yùn)算需要研究人員首先將量子比特降溫到接近絕對(duì)零度。

量子計(jì)算技術(shù)能夠解決傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)耗費(fèi)太長(zhǎng)時(shí)間才能解決的問(wèn)題，比如說(shuō)人工智能、天氣預(yù)報(bào)和藥物設(shè)計(jì)等。量子計(jì)算技術(shù)借助的是量子比特，而不僅僅是0或者1，而且有可能出現(xiàn)0和1的疊加狀態(tài)。

研究的首席作者，德國(guó)雷根斯堡大學(xué)物理學(xué)教授Rupert Huber在一份聲明中稱(chēng)：“從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)看，我們看到了量子信息設(shè)備運(yùn)算速度超過(guò)光波單次振蕩的機(jī)會(huì)?！?/p>

然而研究人員并未以這種方式真正運(yùn)算任何量子運(yùn)算，因此室溫量子計(jì)算機(jī)的想法完全是理論上的。而且事實(shí)上，這種半導(dǎo)體晶格仍然未用于進(jìn)行任何運(yùn)算，因此研究人員仍然需要證實(shí)這項(xiàng)技術(shù)能夠應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)的計(jì)算機(jī)中。

然而，這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)仍然能夠?yàn)槌斓膫鹘y(tǒng)運(yùn)算甚至是量子運(yùn)算打開(kāi)大門(mén)，當(dāng)然那種運(yùn)算狀態(tài)還是目前我們無(wú)法達(dá)到的。