科学家尝试用单个原子构建计算机
新的研究拓宽了关于什么是"计算机"以及一个计算单元可以有多小的视角。当我们把"计算机"定义为任何通过输入和输出处理信息的设备时,就会产生这样的问题:什么物体可以进行这些计算,这些计算机可以有多小。随着晶体管达到微型化的极限,找到这些问题的答案变得至关重要,因为它们可能带动新计算模式的发展。
一项新的研究表明,即使是物质的最基本构成部分--原子,也可以作为一个计算库,所有的输入和输出处理都可以通过光学手段进行。
在路易斯安那州新奥尔良市杜兰大学的研究人员发表在EPJ Plus上的一项新研究中,杰拉德-麦考尔和他的团队证明了原子,物质的最基本构成单位之一可以作为一个计算的存储库,所有的输入输出处理都是以光学方式完成的。
麦考尔说:"我们有一个想法,即计算能力是所有物理系统共享的普遍属性,但在这个范式中,对于如何实际尝试进行计算,存在着大量的框架。"
他补充说,这些框架中最重要的一个是神经形态或水库计算,神经形态计算机的目的是模仿大脑。这一概念是过去几十年来机器学习和人工智能爆炸性发展的基础,并催生了潜在的非线性计算机,在这种情况下,输出与输入不成正比。但这是可取的,因为它可以导致一个足够灵活的计算架构,只要有合适的输入,任何给定的输出都可以实现。
"也就是说,如果我们想要一些给定的计算结果,我们可以保证存在一些能够实现该结果的计算输入,"麦考尔说。"如果我们的系统只表现出一种线性响应,那这就是不可能的。"
该团队提出了一种非线性单原子计算机,其输入信息直接编码为光,输出也是以光的形式,然后通过光的输出所经过的过滤器来决定计算结果。
"我们的研究证实了这种方法在原则上是可行的,同时也证实了这样一个事实:当输入的光被设计成在系统中诱发更高的非线性时,系统的表现更好,"麦考尔说。"我可能会认为,我们通过这项工作试图强调的是,能够进行计算的最小系统确实存在于单个原子的水平上,而且计算可以纯粹用光学过程进行。"
科学家尝试用单个原子构建计算机
聚焦科技前沿,荟萃顶刊文章,学习、思考、进步!
版主: none
前往
- 新闻中心
- ↳ 军事天地(Military)
- ↳ 肚皮舞运动(Joke)
- ↳ 精华区
- ↳ 美国新闻(USANews)
- ↳ 史海钩沉(History)
- ↳ 台海风云(TaiwanStrait)
- ↳ 精华区
- ↳ 中国新闻(ChinaNews)
- ↳ 捕风捉影(Plausible)
- ↳ 美国时政(US Current Affairs)
- ↳ 精华区
- 海外生活
- ↳ 股海弄潮(Stock)
- ↳ 股海弄潮精华区
- ↳ 家居生活(Living)
- ↳ 精华区
- ↳ 车轮上的传奇(Automobile)
- ↳ 二手市场(FleaMarket)
- ↳ 书歌影视美食游
- ↳ 精华区
- ↳ 电脑手机(IT)
- ↳ 精华区
- ↳ 子女教育
- ↳ 精华区
- ↳ 手机计划(Cellular Plan)
- ↳ 信仰天地(Belief)
- ↳ 投资理财退税(Money)
- ↳ 海外鹊桥(Chinese Dating)
- ↳ 健康生话(Lifestyle)
- 学术学科
- ↳ STEM
- ↳ 葵花宝典(Programming)
- ↳ 生物医学(Biomedical)
- ↳ 统计与数据科学(Statistics & DataScience)
- ↳ 前沿科技(Frontier)
- ↳ 金融量化(Invest)
- 职场生涯
- ↳ 生物制药(Pharmaceutical)
- ↳ 绿卡移民(Immigration)
- ↳ 发考题(Faculty)
- ↳ 职场讨论
- 情感杂想
- ↳ 梦里花落知多少(Dreamer)
- ↳ 人到中年(Midlife)
- ↳ 性意识(Sex)
- 体育健身
- ↳ 滚吧,足球!(Soccer )
- ↳ 体育博彩
- ↳ 奥运和综合体育
- ↳ 网球(Tennis)
- 休闲娱乐
- ↳ 摄影器材(Photo gears)
- ↳ 网络文学
- ↳ 花花草草(Gardening)
- ↳ 宠物与动物世界
- ↳ 枪械射击(Guns & Gear)
- ↳ 新未名博客(Blog)
- 华人世界
- ↳ 加州华人
- ↳ 广告与招聘
- 站务管理
- ↳ 申请新版块或版主
- ↳ 意见与建议
- ↳ 版主专区
- ↳ 账号管理
- ↳ 论坛使用交流
- ↳ 功能测试