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光子与光子电脑

科普小知识2022-07-16 10:27:29
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在过去的一百年里,电子技术已经成为创新和发明的主要驱动力。然而,人类最感兴趣的将是光子,而不是电。光子是什么?在《新华字典》中,光子被解释如下:光子也被称为光量子,它是光的基本粒子。有一定的能量。光子的能量随其波长而变化。波长越短,能量越大。在百科知识数据字典中,光子被解释为:光子,一种微观粒子,是光(电磁波)能量的载体。稳定,不带电。剩余质量为零,在真空中以3×10到8次方米/秒的速度传播。1960年激光的发明标志着光子学革命的开始。激光是一种单色亮度高、质量好、波长一致、运动同步的光源。它能摧毁数千枚弹道导弹。工厂里可以用激光切割金属;在医院里,激光可以用来修复人眼的血管。上面已经解释了光子的含义,那么光子的优点是什么?光子比电子传播得快。这是宇宙中最快的东西。光子没有质量。与电子不同,光子不需要像电子一样穿过电线。即使光线相交,它们在旅行时也不会相互干扰。光子广泛应用于信息技术领域。最大的应用之一是数据存储,如“光盘存储”,这是一种外部计算机存储设备,使用激光技术将信息存储在光盘上,称为“光盘”。1972年9月,荷兰飞利浦公司开发了一种可以长时间播放电视节目的光盘系统,标志着光盘存储器的诞生。进入20世纪80年代,光盘已成为世界十大高科技发展项目之一。直径为12厘米的光盘的存储容量为650兆字节,可以存储大约250,000页打印的信息。光盘的平均存取时间为100-500毫秒。光盘正在取代磁盘成为一种新的计算存储方式。

光子取代了电子,光互连取代了线互连,光硬件取代了电子硬件,光操作取代了电操作,激光被用来传输信号。一些由光纤和各种光学元件制成的计算机被称为“光学计算机”,其他的被称为“光子计算机”和“光学计算机”。人们可能仍然不熟悉“裸脑”,但早在20世纪50年代就开始尝试制作,直到20世纪80年代末才出现决定性的突破。20世纪90年代中期,来自欧洲共同体的英国、法国、比利时、德国和意大利的70多名科学家成功开发了世界上第一个“裸脑”。它的计算速度比计算机快1000倍。电子的传播速度是593公里/秒,而光子的速度是300,000公里/秒,是电子速度的506倍。“裸脑”的信息存储容量可达100亿个二进制信息位,比计算机高108倍。与计算机相比,裸头计算机中传输信息的扁平通道的密度实际上是无限的。

“裸脑”具有与人脑相似的容错能力,具有强大的并行处理能力和超越普通计算机的功能。因此,“裸脑”是未来更先进的计算机。许多科学家预测有一天“裸脑”将以其更小的体积和更快的速度带来一场新的技术革命。