研究人员展示不需要通电的光学逻辑门

这项发表在《先进光学材料》杂志上的研究展示了完全用光进行简单逻辑运算的基本原理。

逻辑门是计算机处理器的组成部分。它们接受一个或两个二进制输入（1 和 0），并根据一组规则输出 1 或 0。将足够多的逻辑门以正确的配置连接起来，你就能创建从基本算术到运行手机上最新应用程序的各种电路。

在传统的电子逻辑门中，输入和输出都是微小的电流。该团队的突破表明，只用光信号也能实现同样的功能。虽然与商用芯片相比，这些演示仍是极其基本的，但它们证明了核心概念在最小尺度上也是可行的。

为了实现光基逻辑，科学家们使用了一种微结构聚合物球网格，在网格上，他们在阵列的同一位置连续写下了字母表中的字母。他们在这个网格上进行了数百次纯光学读取、写入和擦除循环。

科学家们之所以试图用光子取代电子，是因为光信号有可能比电子信号快得多。毕竟，光子是无质量的，可以以光速传播，而电子则不同，它受到质量和电荷的双重影响而速度减慢。在使用光缆的通信网络中，光已经证明了数据传输的速度有多快。

此外，研究人员还指出，利用光进行处理可以获得更多的数据通道，例如用不同的颜色和偏振对信息进行编码，而不是仅仅依靠信号强度。

拜罗伊特大学软物质光谱学系主任于尔根-科勒（Jürgen Köhler）教授博士解释说："对于光，您不仅可以利用信号强度（光子数量），还可以利用波长（颜色或频率）或偏振（振荡方向）来区分信号。"

那么，这是否就是我们所知的电子技术的终结？不太可能，至少不会很快。有关这一突破的新闻稿直言不讳地指出，他们的工作只是奠定了一些最基本的基础。

该报告指出："在非常遥远的未来，这一[突破]有朝一日可能成为新型光子逻辑门和微芯片的基础。"

现在还不要对全光 iPhone 或笔记本电脑抱太大希望。但也许我们今天离不开的电子产品只是光基计算的热身运动，就像真空管为晶体管铺平了道路一样。