悉尼大學推光子計算機核心技術，未來其運行速度將至少快出20倍

利用聲光子間特有性質，悉尼大學研究團隊研制出光子芯片存儲和傳輸技術。

量子計算機想要成為現實，其中的一大難點就在于如何實現對量子的操縱。最近集成電路中相干聲振動聲子的控制和操縱引起了極大的關注，因為聲子可以作為射頻和光信號之間的鏈接，為量子之間的通信提供通道，并且它是一種先進的信號處理方式。

早前，已經存在基于光的操作，實現對光的存儲，但是受限于帶寬限制，真正達到對光子的處理一直沒有實現。

近日，在《自然通訊》雜志上的一篇文章詳細描述了澳大利亞悉尼大學的研究團隊所做的工作，在這項工作中，他們演示了具有千兆赫帶寬光學信息的相位和幅度的存儲，并展示了在可忽略的串擾下對不同波長的操作。

文中，研究人員指出，雖然光子-聲子-光子之間的轉移可以是完全相干的，但是基于這種方法實現信息傳輸和處理存在三個主要挑戰：

1.任何實際的光緩沖器至少需要千兆赫茲的帶寬。

2.光數據傳輸方案通常需要利用多個波長信道來增加總體容量；這就意味著存儲過程需要在寬頻率范圍（大量通道）上工作，并且光信號的各段頻率之間沒有干擾。

3.實際的光學緩沖器必須是可以集成的，并且能夠與其他硬件組件接口兼容。

據了解，在實驗中，他們通過利用在平面集成波導中的自由聲子演示了這種不同于傳統的相干光存儲方法，隨后利用受激布里淵散射（SBS）將光學信息相干地傳遞到聲學超聲波，以展示基于集成平面光波導的相干緩沖過程。反之，他們利用相反的過程提取光信息。

除了演示，研究團隊還證明了傳輸過程的完全相干性。此外，研究人員表示，此實驗中的緩沖實現不依賴結構共振，因此對其的操作不限于窄帶寬或單波長操作，并且他們利用聲波和光波之間獨特的相位匹配條件，實現了信號無串擾的存儲和傳輸。

顯然，這項技術將光子微芯片的研制推上了日程，也將推進量子計算機的發展。據悉，利用該技術制造的計算機具有免受電磁干擾和節能等優點，且該光子計算機的運行速度至少是普通計算的20倍。

如需了解詳細技術信息，請點擊如下鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41467-017-00717-y

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