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光計算機離我們究竟還有多遠？ 光計算機，俗稱光腦。上世紀，早在電子計算機剛剛興起之時，科學家們便提出了光子計算機的概念。這是因為利用光進行計算，比用電子計算有著許多無可比擬的優(yōu)點。 例如大家所熟悉的，光計算是具有并行性，即可以多路同時計算，結(jié)果互不干擾。這使得光路可以在空間中交叉卻互不影響。在這一點上，電路難以做到。此外還有功耗低、信道密度高、容錯性好之類的優(yōu)點。一時間，“光腦”的呼聲甚囂塵上。 另外，光在模擬計算領(lǐng)域，還有著第一無二的優(yōu)勢。 通常我們所理解的計算機是指數(shù)字計算機，即利用邏輯門和0101的信息來進行計算的。但實際上除了數(shù)字計算機，還有一類不依賴邏輯門的計算機，叫做模擬計算機。電子式的模擬計算機直接利用電壓和電流進行計算，目的是得到一個可供測試或?qū)嶒灥臄?shù)值解，而不是解析解或準確解。此類計算機大家很陌生，是因為往往利用于工業(yè)、實驗和科研領(lǐng)域，普通商用和家用計算機一般都是數(shù)字計算機。 在模擬運算領(lǐng)域，光有著獨特的“上帝算法”。 例如，在許多領(lǐng)域需要運用傅里葉變換相關(guān)的計算，如卷積。數(shù)字計算機來計算傅里葉變換是非常消耗計算量的，這使得一些需要運用傅里葉變換作為基礎(chǔ)運算的算法往往很耗時，如圖像處理領(lǐng)域。而光通過透鏡的過程，本身就是一次傅里葉變換的過程，這個過程幾乎完全不需要時間。 |
