Video thumbnail for 《今日科學》光速記憶新突破:扭曲光的「旋轉方向」來存儲信息(一種可編程的晶圓級手性光異質結構,由扭轉排列的碳納米管和相變材料構成)

光速儲存新突破:扭轉光線方向,實現超高速光學運算

Summary

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Quick Abstract

想知道如何讓電腦更快?猶他大學的研究團隊帶來了革命性的突破!他們研發出一種全新的光學元件,能直接利用光的旋轉方向進行數據儲存,有望徹底改變未來的計算方式,擺脫傳統電子元件的速度限制。這項光學計算技術的發展,將使電腦的運算速度遠遠超越現有水平!

  • 猶他大學團隊開發出控制光線旋轉方向的光學元件。

  • 此元件可用於數據儲存,無需光電轉換,提高速度。

  • 該元件由多層超薄材料構成,通過電流脈衝加熱改變結構。

  • 可逆轉變結構,能隨時寫入或擦除信息,類似普通記憶體。

  • 兼具透明電池功能,簡化系統設計。

  • 即使放大尺寸,元件性能仍佳,具備大規模應用潛力。

  • 利用光的旋轉方向作為獨立信息通道,減少干擾。

光學儲存新突破:猶他大學研發光旋轉控制元件

大家好,我是于戈。我最近製作了幾集關於利用光來推動下一代電腦基礎研究的影片,探討光在提升現代電腦效能方面的應用。然而,要實現完全的光學計算,儲存是一個關鍵問題。如果使用傳統的儲存方式,會涉及光電轉換,這將減慢運算速度。猶他大學的研究團隊開發了一種新的光學元件,有望解決直接光學儲存的問題。

光旋轉控制元件的研發

猶他大學的研究團隊開發了一種新型光學元件,該元件能夠有效地控制光的旋轉方向,並將其作為一種資料儲存方法。這項技術預計將成為光學計算系統中的關鍵元件,使計算速度比傳統電子設備更快。

純光學計算的挑戰與解決方案

目前的光纖通訊可以高速傳輸訊息,但計算過程仍然需要透過電子訊號進行處理。為了實現純光學計算,必須開發一批新的光學元件。猶他大學的工程團隊創造了一種基礎光學元件,可以靈活地控制光線。

元件的核心結構與運作原理

該研究的核心是一種由多層超薄材料構成的結構,科學家稱之為地質結構。這種結構包含不同方向的碳酰胺管和一種融合材料。在電流脈衝加熱下,該材料可以改變其內部結構,從連續狀態轉變為連續晶體,進而改變光線在不同旋轉方向(左旋或右旋)上的特性,並吸收其強度。

儲存資訊的方式

簡單來說,這個裝置就像在微觀世界中旋轉光線,並利用這個方向作為開關來儲存資訊。而且這種改變是可逆的,也就是說,它可以像普通記憶體一樣隨時寫入或擦除。

透明電池與簡化設計

更重要的是,這種奈米級元件不僅控制光的旋轉,還能作為一個透明電池,無需額外的控制元件,簡化了系統設計。

人工智慧優化與大規模應用潛力

研究團隊還利用人工智慧來優化元件的結構,使其在放大後仍能保持良好的效能,並具有大規模應用的潛力。

光旋轉方向獨立資訊通道

這種新型元件的最大優勢在於,在沒有干擾光強度或顏色的情況下,它可以透過光旋轉方向傳輸獨立的資訊通道。這意味著在未來…(重複部分省略,因為意義重複)。

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