2月2日,记者从上海交通大学综合量子信息技术研究中心了解到,该中心的金贤敏团队已经开发出一种结合集成芯片、光子概念和非冯·诺伊曼计算架构的光子计算机。这种新型计算机不仅在解决一些难题方面有超越传统电子计算机的潜力,而且具有可扩展的物理规模。这项研究提供了一种超越经典计算机计算能力的新思维方式,并预测了光子计算机的未来。这项研究发表在最新一期美国杂志《科学进展》上。
日益增长的集成度赋予电子计算机越来越强大的计算能力。已经指出,由于高集成度导致芯片的“散热问题”和“量子隧穿效应”,摩尔定律在不久的将来将不再适用。金贤敏向记者解释说,33,360“寻找潜在的新计算方法是进一步增强人类计算能力的主要手段。量子计算、脱氧核糖核酸计算、光学计算等。不断有人提出。2019年底,谷歌展示了一台部53位量子计算机,宣布了“量子霸权”,并率先揭示了非冯·诺依曼计算架构的优势 在最新的研究中,金贤民的团队发现了另一种方法来展示光子计算机在特定计算问题上超越经典计算机的潜力,这种方法不依赖脆弱的量子特性,而是更多地依赖光子本身的优势。光子计算机研究小组解决的问题被称为“子集和问题”。就计算复杂性而言,它是最困难的NP问题之一(经典计算机无法有效解决的一大类问题)。求解SSP可以当作衡量新计算体系结构计算能力的主要标准。在最新研究中,研究人员成功地将SSP映射到由三种基本结构组成的三维集成光波导网络中,并利用飞秒激光直写技术将其嵌入光子芯片中。当光子被注入光波导网络时,计算过程因此被激活。光子当作计算载体,在光波导网络中进化,并行搜索所有可能的进化路径来寻找解决方案。最新调查,由于光子计算机的并行工作模式、集成光波导网络的紧凑性、超高的传播速度“天才”和强大的光抗干扰能力,SSP具有更快的求解速度和可扩展的物理规模。 金贤民说,他们计划修筑更大规模的光子芯片和测量系统,并发展到更大规模的问题和计算能力。