加州理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)近期宣布了一項(xiàng)震撼科技界的突破：他們成功研發(fā)出一款全光學(xué)計(jì)算機(jī)，其時(shí)鐘速度飆升至100GHz以上，這一里程碑式的成就預(yù)示著實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域即將迎來翻天覆地的變化。
長(zhǎng)久以來，盡管電子計(jì)算機(jī)的性能在飛速提升，但受限于摩爾定律及復(fù)雜并行系統(tǒng)架構(gòu)的挑戰(zhàn)，其時(shí)鐘頻率始終難以突破5GHz的瓶頸。然而，加州理工學(xué)院的研究人員卻以一種前所未有的方式打破了這一僵局。
這款全光學(xué)計(jì)算機(jī)的核心在于其端到端和全光學(xué)遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。通過利用線性與非線性光學(xué)操作的超快特性，該設(shè)備成功實(shí)現(xiàn)了在光域中的運(yùn)算、非線性函數(shù)處理及存儲(chǔ)功能。這一突破性的進(jìn)展得益于激光脈沖的高效數(shù)據(jù)處理能力，為計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度帶來了質(zhì)的飛躍。
全光學(xué)計(jì)算機(jī)在設(shè)計(jì)上的這一全新嘗試，使其在信號(hào)分類、時(shí)間序列預(yù)測(cè)以及圖像生成等任務(wù)上的執(zhí)行速度和效率遠(yuǎn)超傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)。光學(xué)方法的應(yīng)用極大地消除了數(shù)據(jù)傳輸和功率密度方面的瓶頸，為計(jì)算機(jī)性能的提升開辟了新的道路。
據(jù)研究人員介紹，這款計(jì)算機(jī)采用了遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光學(xué)實(shí)現(xiàn)方式，這一創(chuàng)新不僅提升了運(yùn)算速度，還使得整個(gè)系統(tǒng)在處理復(fù)雜任務(wù)時(shí)更加穩(wěn)定可靠。這一突破無疑為光學(xué)計(jì)算在高性能計(jì)算領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
盡管這款全光學(xué)計(jì)算機(jī)的性能令人矚目，但研究人員也表示，目前尚不清楚這項(xiàng)技術(shù)是否能夠在短期內(nèi)應(yīng)用于消費(fèi)者領(lǐng)域。他們正致力于將這一創(chuàng)新技術(shù)集成到使用薄膜鋰酸鹽等先進(jìn)材料的緊湊、可擴(kuò)展系統(tǒng)中，以期在未來實(shí)現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用。
