技术与基础设施

我国科学家研制出新型可扩展光子计算机

日期:2020-03-06

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上海交通大学金贤敏团队研制出一种结合集成芯片、光子概念和非冯诺依曼计算架构的光子计算机,展示了在求解具有NP-Complete计算复杂度的“子集和问题”(SSP)上超越经典电子计算机的潜力,且物理尺度可扩展。该项研究发表于131日出版的《科学进展》杂志,提供了“量子霸权”之外超越经典电子计算机算力的新思路,预示光子计算机未来可期。  

研究人员成功将SSP映射到由三种基本结构组成的三维集成光波导网络中,并借助飞秒激光直写技术刻写在光子芯片内部。当光子被注入光波导网络时,计算过程由此被激活。光子作为计算载体,在光波导网络中演化,并行搜索所有可能的演化路径来寻找解。  

研究发现,得益于光子计算机的并行运算方式、集成光波导网络的紧凑性,以及光超高的传播速度、强抗干扰能力、超低的可被探测能量等“天赋”,SSP的求解得以被加速。光子计算机的集成芯片体系有利于SSP的大规模映射实现,而对于问题尺寸增加带来的输出信号分散变弱问题,也因为单光子级可测的光子概念而有效解决,最终保证了光子计算机物理尺度具有可扩展性。  

来源:《科学进展》  


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