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随后就来了好几个外星人,给陆宇讲了一会光子计算机的介绍,同时,陆宇也对相应的问题进行了提问,这些也都得到了完美的解答。现在,陆宇终于对光子计算机有了深刻的了解。
陆宇的超级计算机,是量子计算机,但是这个外星文明的超级计算机,却是光子计算机。虽然只有一字之差,但是却不是同一类型的,当然,它们之间也可以互通。量子计算机强调的是它的数据处理方式即通过量子力学规律处理量子信息的,而光子计算机强调的是它的信息传输方式即通过光子进行传输。它们之间有相互包含的可能,所以无法比较两者性能,但它们都比当初的电子计算机先进很多。
其实严格的说,我们都知道,光子其实也是一种量子,叫光量子。
所以光子计算机,可也以说是量子计算机的一种。因为量子包括光子,但是还包括其他的一些基本粒子。
不过陆宇听到这,不由对它们的光子计算机感兴趣了。当然不是对于光子计算机的运算方式,而是它的信息存储和传输方式。
其实陆宇的超级计算机,虽然叫做量子计算机,但是陆宇量子计算机中的“量子”正是光子,他也是通过光子进行运算的。所以也可以说陆宇的量子计算机是一种光子计算机,当然是不完美的光子计算机,因为光子计算机的很多科技陆宇还未掌握,就像信息存储和传输方式这些方面。不过听到这些外星科学家的解释,也让陆宇了解了很多。
光子计算机是一种由光信号进行数字运算、逻辑操作、信息存贮和处理的新型计算机。它由激光器、光学反射镜、透镜、滤波器等光学元件和设备构成,靠激光束进入反射镜和透镜组成的阵列进行信息处理,以光子代替电子,光运算代替电运算。光的并行、高速,天然地决定了光子计算机的并行处理能力很强,具有超高运算速度。光子计算机还具有与人脑相似的容错性,系统中某一元件损坏或出错时,并不影响最终的计算结果。光子在光介质中传输所造成的信息畸变和失真极小,光传输、转换时能量消耗和散发热量极低,对环境条件的要求比电子计算机低得多。
陆宇现有的计算机是由电流来传递和处理信息。电场在导线中传播的速度虽然比人类以前看到的任何运载工具运动的速度都快,但是,从发展高速率计算机来说,采用电流做输运信息载体还不能满足快的要求,提高计算机运算速度也明显表现出能力有限了。而光子计算机以光子作为传递信息的载体,光互连代替导线互连,以光硬件代替电子硬件,以光运算代替电运算,利用激光来传送信号,并由光导纤维与各种光学元件等构成集成光路,从而进行数据运算、传输和存储。在光子计算机中,不同波长、频率、偏振态及相位的光代表不同的数据,这远胜于电子计算机中通过电子“0”、“1”状态变化进行的二进制运算,可以对复杂度高、计算量大的任务实现快速的并行处理。光子计算机将使运算速度在基础上呈指数上升。
光子计算机有着非常完美的优点。比如:
一、光子不带电荷
它们之间不存在电磁场相互作用在自由空间中几束光平行传播、相互交叉传播,彼此之间不发生干扰,千万条光束可以同时穿越一只光学元件而不会相互影响。一只20×20c㎡的光学系统,能够提供5×10^5条并行传输信息通道;一只质量好的透镜能够提供10^8条信息通道。如果用光波导传输,光波导也可以相互穿越,只要它们的交叉角大于10°左右就不会有明显的交叉耦合。上述的性质又称光信号传输的并行性。
二、光子没有静止质量
光子既可以在半真空中传播,也可以在介质中传播,传播速度比电子在导线中的传播速度快得多(约1000倍),也就是说,光子携带信息传递的速度比电子快计算机内的芯片之间用光子互连不受电磁干扰影响,互连的密度可以很高。在自由空间进行互连,每平方毫米面积上的连接线数目可以达到5万条,如果用光波导方式互连,可以有万条。所以,用光子做信息处理载体,会制造出运算速度极高的计算机,理论上可以达到每秒1000亿次,信息存储量达到10^18位。
三、超高速的运算速度
四、超大规模的信息存储容量
五、能量消耗小,散发热量低
这些优点,比起之前的电子计算机,无疑是非常大的超越。不过虽然光子计算机的厉害之处显而易见,但是和一些超级优秀的量子计算机相比,还是有些相形见绌。比如陆宇就知道一种粒子,叫做天使粒子,又叫马约拉纳费米子。马约拉纳费米子是一种费米子,它的反粒子就是它本身,这是一种多么神奇的粒子啊。
不过天使粒子完全是一种假设,陆宇暂时还未发现它。但是天使粒子有着各种各样无比奇异的性质,如果能够根据它研发一种量子计算机,那么其性能可想而知。当然这只是陆宇的猜测,事实究竟是什么样的,只有当他真正了解了之后才能知晓。
不过既然说陆宇的量子计算机是一种不完美的光子计算机,那么就可以从眼前的这个光子计算机中获得这方面的科技和应用,让他的计算机更加强大。
虽然陆宇的量子计算机的计算速度同样优秀,但是它的其他方面有些不胜理想。相信眼前这个三级中级文明的光子计算机,可以给陆宇带来新的突破。
“你们的光子计算机如何传输信息?”
“大人,你可以将你的接受数据的装置伸出来,我们的光子计算机上的发射装置就会发射出一束光,这些光照射到你的接受装置后,就可以连通我们的中央电脑,传输信息了。”
这一定是光线传输技术,没想到收获会这么多。光线传输技术,其实在地球之上就有了初步的研究,如果你知道WiFi,那么接下来的科技就是LiFi。
可见光无线通信又称“光保真技术”,简称LiFi,是一种利用可见光波谱(如灯泡发出的光)进行数据传输的全新无线传输技术
当然这只是可见光波段的传输方式,要知道光的波长范围可是非常广的。光传输技术的优点很多,比如传输速度快,携带信息多,不易丢失等等。所以,光传输技术是一种非常实用的技术,陆宇渴望不已。陆宇现在的传导方式还是电线,可见有多么差劲,如果有成熟的光线传输技术,利用高科技光纤传导信息,那么信息传导速度就可以提升好几个等级。
“嗯,开始吧。”
带头的机器人将一只手臂伸了出来,然后前臂中部打开了一个口子,伸出了一个物体,这个东西,就是由于接受数据的接受装置。
其实这些机器人身上,都安装有陆宇研发的微型电脑,可以做非常多的事情,连通电脑、接受数据、分析数据,这些,都不在话下。