随者互联网和人工智能的发展,大数据时代即将来临,云储存和云计算的发展也日新月异,而超级计算机的高速度和大容量正好契合大数据技术所需的条件,因此,在未来的发展中,大数据技术将会和超级计算机相互促进,共同发展,其前景十分开阔。不仅如此,超级计算机在其他领域的应用也非常泛,如气候环境,医疗,国防等。超级计算机的发展水平可以作为一个国家信息化发展的衡量标准,它也是综合国力的一个标志。
在今年,超级计算机有了新的创新。传统计算机芯片用电压驱动晶体管开合,而新计算机模型创新性地采用了激光脉冲驱动晶格中的电子,使其快速转变状态,从而实现从“ 0 ”到“ 1 ”的转变。比晶体管还要快 100 万倍。
一种半导体晶体显示出一种史无前例的能力
形成超短激光脉冲
(图片来源于:雷根斯堡大学)
电子在六角蜂窝晶格中的行为与分子中相似。钨硒六角蜂窝晶体结构中,电子只有两个激发态,对应的两个能量较高的跑道。研究人员用一束偏振红外激光照射晶格后,电子被激发到了能量较高的外层跑道上。这本身没有什么特别的,但关键的一步来了,在电子落回基态跑道之前,激光的偏振方向发生了改变,电子又跳到了另一个激发态的跑道上面。这正是传统计算机芯片中晶体管的一次开合,而这种特殊材料中电子的转换速度比晶体管的开合速度要快得多。
研究人员还探讨了室温量子计算的可能性。一旦成功实现电子的叠加态,这将会是量子计算里程碑式的突破。
如今的计算机硬件对于普通用户来说已经出现了性能过剩的局面,但对于一些专业领域来说,仍对于更高性能的计算机如饥似渴。
“在未来,制造一种超高速量子信息设备是可行的,这种设备可以在光波振动的瞬间完成状态翻转”,这项研究的领导者、雷根斯堡大学物理系教授 Ruper Huber 在一份声明中说,他同时也是。尽管未来风光无限,目前为止这个设想还停留在理论阶段。事实上,研究人员在这个系统上实现的仅仅是无序的,不包含任何信息的 0-1 翻转,离实现真正的“计算”还有很长的路要走,更不用说实质的运算了。
尽管如此,这仍然是一次从电驱动到光驱动的大胆尝试,而它潜在的超速运算能力和实现室温量子运算的可能性,都为下一代超速运算开辟了一个新的方向。
由此可见,激光计算机的研制成功是人类技术史上的一件大事。
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