隨者互聯網和人工智能的發展,大數據時代即將來臨,云儲存和云計算的發展也日新月異,而超級計算機的高速度和大容量正好契合大數據技術所需的條件,因此,在未來的發展中,大數據技術將會和超級計算機相互促進,共同發展,其前景十分開闊。不僅如此,超級計算機在其他領域的應用也非常泛,如氣候環境,醫療,國防等。超級計算機的發展水平可以作為一個國家信息化發展的衡量標準,它也是綜合國力的一個標志。
在今年,超級計算機有了新的創新。傳統計算機芯片用電壓驅動晶體管開合,而新計算機模型創新性地采用了激光脈沖驅動晶格中的電子,使其快速轉變狀態,從而實現從“ 0 ”到“ 1 ”的轉變。比晶體管還要快 100 萬倍。
一種半導體晶體顯示出一種史無前例的能力
形成超短激光脈沖
(圖片來源于:雷根斯堡大學)
電子在六角蜂窩晶格中的行為與分子中相似。鎢硒六角蜂窩晶體結構中,電子只有兩個激發態,對應的兩個能量較高的跑道。研究人員用一束偏振紅外激光照射晶格后,電子被激發到了能量較高的外層跑道上。這本身沒有什么特別的,但關鍵的一步來了,在電子落回基態跑道之前,激光的偏振方向發生了改變,電子又跳到了另一個激發態的跑道上面。這正是傳統計算機芯片中晶體管的一次開合,而這種特殊材料中電子的轉換速度比晶體管的開合速度要快得多。
研究人員還探討了室溫量子計算的可能性。一旦成功實現電子的疊加態,這將會是量子計算里程碑式的突破。
如今的計算機硬件對于普通用戶來說已經出現了性能過剩的局面,但對于一些專業領域來說,仍對于更高性能的計算機如饑似渴。
“在未來,制造一種超高速量子信息設備是可行的,這種設備可以在光波振動的瞬間完成狀態翻轉”,這項研究的領導者、雷根斯堡大學物理系教授 Ruper Huber 在一份聲明中說,他同時也是。盡管未來風光無限,目前為止這個設想還停留在理論階段。事實上,研究人員在這個系統上實現的僅僅是無序的,不包含任何信息的 0-1 翻轉,離實現真正的“計算”還有很長的路要走,更不用說實質的運算了。
盡管如此,這仍然是一次從電驅動到光驅動的大膽嘗試,而它潛在的超速運算能力和實現室溫量子運算的可能性,都為下一代超速運算開辟了一個新的方向。
由此可見,激光計算機的研制成功是人類技術史上的一件大事。
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