电脑知识大全网:理论上,光计算可以应用更大的带宽,同时减少能量的损耗。为推动这一领域的研究,哈佛大学韦斯研究所、匹兹堡大学、以及麦克马斯特大学的一支研究团队,合作开发了有望实现光计算的新平台。顾名思义,光计算使用激光或二极管产生的光子进行计算。这项技术的基础,依赖于控制这些光子束的能力。
 
  传统方法是使用能够根据光的强度,改变其折射率的非线性材料,以产生“波导”。
 
然而这种方法的缺点,也就是说,当今大多数非线性材料都会发生永久变形,并且此过程需要来自高功率激光器的集中能量束,从而导致设备要求异常昂贵。
 
  好消息是,Wyss Institute团队的工作,似乎解决了这些问题。因为研究人员开发了一种新材料,可利用低功率激光,在水凝胶中可逆的溶胀和收缩,来改变非线性材料的折射率。
 
具体来说,水凝胶由聚合物网络和少量的光响应螺吡喃分子组成,这些分子结合起来使暴露在光束下的材料收缩。
 
收缩率改变了聚合物的密度和材料的折射率。 令人印象深刻的是,当关闭光源时,凝胶将反转并返回其原始状态。
 
这样,研究人员便能够在材料上连续照射多个光束。 光束相互干扰,甚至可能相互抵消。
 
  这种相互作用为光学计算创造了一个潜在的组成部分 —— 光逻辑门。论文合著者、来自Saravanamuttu实验室的Derek Morim表示:
 
利用这一过程,我们不仅可以设计光响应材料,在有光的情况下可逆地切换其光化学和物理特性,还能够创建并引导光通道或自陷束。
 
  另一合著者、SEAS材料科学教授Amy Smith Berylson表示:
 
在弱强度下控制光的能力预示着技术革命。 这种自我调节,自我适应的材料可以优化其对环境的响应,以替代静态的,低能耗的,外部可调的类似物。