光子計(jì)算機(jī)（光計(jì)算機(jī)）

關(guān)于光子計(jì)算機(jī)，光計(jì)算機(jī)這個(gè)問題很多朋友還不知道，今天小六來為大家解答以上的問題，現(xiàn)在讓我們一起來看看吧！

1、一、激光計(jì)算機(jī)。

2、使用光傳遞信息代替電傳遞從而達(dá)到比普通計(jì)算機(jī)快1000倍傳輸速度的激光計(jì)算機(jī)。

3、電子計(jì)算機(jī)自誕生后，發(fā)展速度是非常快的。

4、由于結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜化和高度集成化，于是出現(xiàn)了一系列難以克服的問題。

5、第一個(gè)問題是，盡管在電子元器件中傳輸?shù)氖呛苋醯碾娏?，但隨著元器件的高度密集，不僅工作時(shí)產(chǎn)生的熱量會(huì)急劇增加，而且相鄰的元件也會(huì)彼此干擾。

6、第二個(gè)問題是，電子計(jì)算機(jī)的元器件中，電子的運(yùn)動(dòng)速度約為每秒60千米。

7、即便是在砷化鎵器件中，電子的運(yùn)動(dòng)速度也不會(huì)超過每秒500千米。

8、也就是說，電子在導(dǎo)體中最快的運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)不及光子流運(yùn)動(dòng)速度，這就大大限制了運(yùn)算速度的提高。

9、第三個(gè)問題是，由于計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)和功能日趨復(fù)雜化，組成運(yùn)算電路的電子元件也日益增多。

10、為了在有限的面積上容納下更多的元件，人們早就將許許多多元件密集起來，做成一個(gè)個(gè)小方塊。

11、這類方塊就叫集成塊，或叫集成電路。

12、每個(gè)集成塊是通過身上的插腳，固定在位置上，并與整個(gè)電路相連的。

13、超大規(guī)模集成塊的插腳數(shù)目是很多的，而且越來越多，已有千余只插腳（如英特爾公司的X79和X99芯片組，就采用了2011根引腳）。

14、若干年后，也許會(huì)出現(xiàn)有數(shù)千個(gè)插腳的集成塊，它們會(huì)占據(jù)很大的地盤，以致騰不出足夠的宅基來安排它們。

15、隨著巨型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，這些問題會(huì)日益嚴(yán)重。

16、而要解決這些問題，只有將綜合功能性的計(jì)算機(jī)裝置逐一分解成許多功能單一的裝置，然后再用專門的聯(lián)接裝置將它們一個(gè)個(gè)地連接起來，但這樣一來，計(jì)算裝置就會(huì)變得更加復(fù)雜化。

17、如果用激光計(jì)算機(jī)，就不存在這些棘手的問題了。

18、在光腦中，輸送信息的是光子，運(yùn)動(dòng)速度等于光速度（每秒30萬千米），要比電子運(yùn)動(dòng)速度快得多。

19、而且，光子攜帶和傳遞信息的能力也遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于電子。

20、美國、日本的不少公司都在不惜巨資研制激光計(jì)算機(jī)。

21、預(yù)計(jì)在2025年，將開發(fā)出超級(jí)光計(jì)算機(jī)，運(yùn)算速度至少比現(xiàn)有的電子計(jì)算機(jī)快1000倍。

22、以激光為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)能廣泛地用來執(zhí)行一些新任務(wù)，例如預(yù)測天氣、氣候等一些復(fù)雜而多變的過程。

23、再如，還可以應(yīng)用在電話的傳輸上。

24、因?yàn)殡娫捫盘?hào)正在逐步由光導(dǎo)纖維中的激光束來傳送，如果用光計(jì)算機(jī)來處理這些信號(hào)，就不必再像現(xiàn)在這樣，需要在電話局內(nèi)將攜帶聲音的光脈沖轉(zhuǎn)變成電脈沖，經(jīng)電子計(jì)算機(jī)處理后再轉(zhuǎn)換成光脈沖發(fā)送出去。

25、即可以省掉光—電—光的轉(zhuǎn)換過程，直接將攜帶聲音信號(hào)的光脈沖加以處理后發(fā)送出去，這樣，便大大提高了傳送效率。

26、由于激光計(jì)算機(jī)善于進(jìn)行大量的運(yùn)算，所以能高效地直接處理視覺形式、聲波形式，以及其他任何自然形式的信息。

27、此外，它還是識(shí)別和合成語言、圖畫和手勢的理想工具。

28、這樣，光計(jì)算機(jī)就能以最自然的形式進(jìn)行人機(jī)對話和人機(jī)交流。

29、二、光子計(jì)算機(jī)。

30、光子計(jì)算機(jī)是一種由光信號(hào)進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算、邏輯操作、信息存貯和處理的新型計(jì)算機(jī)。

31、它由激光器、光學(xué)反射鏡、透鏡、濾波器等光學(xué)元件和設(shè)備構(gòu)成，靠激光束進(jìn)入反射鏡和透鏡組成的陣列進(jìn)行信息處理，以光子代替電子，光運(yùn)算代替電運(yùn)算。

32、光的并行、高速，天然地決定了光子計(jì)算機(jī)的并行處理能力很強(qiáng)，具有超高運(yùn)算速度。

33、光子計(jì)算機(jī)還具有與人腦相似的容錯(cuò)性，系統(tǒng)中某一元件損壞或出錯(cuò)時(shí)，并不影響最終的計(jì)算結(jié)果。

34、光子在光介質(zhì)中傳輸所造成的信息畸變和失真極小，光傳輸、轉(zhuǎn)換時(shí)能量消耗和散發(fā)熱量極低，對環(huán)境條件的要求比電子計(jì)算機(jī)低得多。

35、隨著現(xiàn)代光學(xué)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)相結(jié)合，在不久的將來，光子計(jì)算機(jī)將成為人類普遍的工具。

36、現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)是由電流來傳遞和處理信息。

37、電場在導(dǎo)線中傳播的速度雖然比我們看到的任何運(yùn)載工具運(yùn)動(dòng)的速度都快，但是，從發(fā)展高速率計(jì)算機(jī)來說，采用電流做輸運(yùn)信息載體還不能滿足快的要求，提高計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度也明顯表現(xiàn)出能力有限了。

38、而光子計(jì)算機(jī)以光子作為傳遞信息的載體，光互連代替導(dǎo)線互連，以光硬件代替電子硬件，以光運(yùn)算代替電運(yùn)算，利用激光來傳送信號(hào)，并由光導(dǎo)纖維與各種光學(xué)元件等構(gòu)成集成光路，從而進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算、傳輸和存儲(chǔ)。

39、在光子計(jì)算機(jī)中，不同波長、頻率、偏振態(tài)及相位的光代表不同的數(shù)據(jù)，這遠(yuǎn)勝于電子計(jì)算機(jī)中通過電子“0”、“1”狀態(tài)變化進(jìn)行的二進(jìn)制數(shù)字化運(yùn)算，可以對復(fù)雜度高、計(jì)算量大的任務(wù)實(shí)現(xiàn)快速的并行處理。

40、光子計(jì)算機(jī)將使運(yùn)算速度在基礎(chǔ)上呈指數(shù)上升。

41、三、激光計(jì)算機(jī)和光子計(jì)算機(jī)的區(qū)別。

42、激光計(jì)算機(jī)和光子計(jì)算機(jī)的區(qū)別就是它們的計(jì)算方式不一樣。

43、激光計(jì)算機(jī)是用激光進(jìn)行計(jì)算的。

44、激光是一種最亮的光，也是一種最純的光，其特點(diǎn)是方向性強(qiáng)，亮度高，顏色純。

45、普通光源（如自然光、人造光等）是向四面八方發(fā)光。

46、要讓發(fā)射的光朝一個(gè)方向傳播，需要給光源裝上一定的聚光裝置，如汽車的車前燈和探照燈都是安裝有聚光作用的凹面鏡，讓光源放在凹面鏡的焦點(diǎn)上，根據(jù)光的反射中光路可逆的原理，使輻射光匯集起來向一個(gè)方向射出。

47、激光器發(fā)射的激光，天生就是朝一個(gè)方向射出，光束的發(fā)散度極小，大約只有0.001弧度，幾乎是平行光。

48、激光計(jì)算機(jī)也是根據(jù)這個(gè)原理，用激光進(jìn)行計(jì)算的。

49、光子計(jì)算機(jī)是用光子進(jìn)行計(jì)算的。

50、光量子，簡稱光子，是傳遞電磁相互作用的基本粒子，是一種規(guī)范玻色子。

51、光子是電磁輻射的載體，而在量子場論中光子被認(rèn)為是電磁相互作用的媒介子。

52、光子靜止質(zhì)量為零。

53、光子以光速運(yùn)動(dòng)，并具有速度、能量、動(dòng)量、質(zhì)量。

54、當(dāng)光的質(zhì)量大于臨界質(zhì)量時(shí)，很容易被電子所吸收或散射；當(dāng)光的質(zhì)量小于臨界質(zhì)量時(shí)，不太容易被電子所吸收，即很容易被電子很快發(fā)射掉；而處于臨界質(zhì)量附近的光子較容易被電子吸收，并向不同方向發(fā)射，由此而形成靑藍(lán)色的天空。

55、光子計(jì)算機(jī)是通過光子得出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，從而得出計(jì)算結(jié)果的。

本文分享完畢，希望對大家有所幫助。

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