光子計算機是如何工作的？

美國貝爾實驗室，1990 年。

通過雷射發射雷射。

由透鏡、鏡子等組成的計算機。 這是光子計算機的原型。 光子計算機也稱為光子大腦。 計算機依靠電荷路徑中的流動來處理資訊，而光腦則依靠雷射束。

輸入一組鏡子和透鏡來處理資訊。 與計算機類似，光腦也依靠生成一系列邏輯運算來處理和解決問題。

計算機的功率取決於其元件的執行速度和排列它們的密度，這兩者都是光子的理想選擇。 光子的速度，或者說光速，是每秒30萬公里，是宇宙中最快的速度，雷射束處理資訊的速度比現有的半導體矽器件快1000倍。 光子不需要像電子一樣在導線中傳播，即使光線相交也不會相互影響，並且在干涉不滿足的情況下不會相互干擾。

光束的非干擾性使光腦能夠在非常小的空間內開啟許多平行的資訊通道，並且密度大得驚人。 橫截面為 5 美分硬幣大小的稜鏡的通過能力比世界上現有的**電纜大很多倍。 貝爾實驗室開發了一種光學轉換器。

2000個通道的資訊可以載入到印刷的字母O中。 因此，電子工程師長期以來一直設想在計算機中使用光子。

光腦的多項關鍵技術，如光儲存技術、光互連技術、光電積體電路等，都取得了突破性進展。 光腦的應用將在資訊科技的發展中實現飛躍。

類別： 計算機網路.

問題描述：只是好奇！ 它與電子計算機的本質區別是什麼？

分析：什麼是光子計算機。

目前，VLSI元件的線寬已達到微公尺的極限值，無法進一步小型化。 而計算機的計算速度是***次每秒，也接近極限。

目前，計算機技術正面臨著一場新的革命呼喚。 科學家們將希望寄託在現代光學技術上，以開發新一代計算機，即光子計算機。

在電子運動過程中，由於一些雜質原子的電阻，需要克服某些雜質產生的電阻。 所以，事實上，電子在計算機中的速度遠低於光速。 光速為每秒30萬公里，比計算機中電子的運動快1000倍左右，因此有望將計算速度提高數千倍。

光子計算機的工作原理與電子計算機相同。 它們之間的本質區別在於，前者使用的核心器件不再是傳統的電子器件，而是光電器件。 在光子計算機中，利用光纖傳輸光訊號，各種光電路由各種光元件和光訊號控制的邏輯元件組成，並利用巧凱光訊號實現資訊儲存、計算和邏輯判斷。

不同的光訊號沿著自己的通道或平行通道傳輸，互不干擾，雖然光纖比導線細得多，但一條線可以同時傳輸多種資訊方式。 如果同一電路中有多個訊號，電子可能會碰撞。 因此，光子計算機的總和級可以並行處理大量資料，並且可以以雷射盤的形式儲存資訊，從而使儲存容量可以增加數千倍。

科學家預計，光子計算機將在未來取代電子計算機，並最終成為一項主要的計算機技術。

光子計算機是一種利用光訊號進行數值運算、邏輯運算、資訊儲存和處理的新型計算機，世界上第一台光子計算機是由美國貝爾實驗室於1990年代初製造的。

光子計算機和DNA計算機都是未來的新型超級計算機，它們的共同特點是計算速度快，能耗低。 我們還不知道它們將做什麼，但這些高效能計算機有望在未來的計算中發揮作用。

與電子計算機相比，光計算機在“無線計算機”中具有非常高密度的資訊傳輸並行通道。 直徑為5美分硬幣大小的稜鏡的通過能力比世界上現有的**電纜大很多倍。 光的並行和高速自然決定了光計算機的並行處理能力非常強，並且具有超高速的計算速度。

超高速電子計算機只能在低溫下工作，而光計算機可以在室溫下工作。 光學計算機也具有與人腦相似的容錯能力。 系統中元件的損壞或錯誤不會影響最終計算結果。

蛋白質分子比矽晶片上的電子元件小得多，而且彼此之間非常接近，以至於生物計算機只需10皮秒即可完成操作，比人類的大腦快一百萬倍。 DNA分子計算機具有驚人的儲存容量，1立方公尺的DNA溶液，可以儲存1萬億兆條二進位資料。 DNA計算機消耗的能量非常少，只有電子計算機的十億分之一。

由於生物晶元的原材料是蛋白質分子，因此生物計算機既具有自癒功能，又可以直接與生物體相連。

簡單來說，它至少比現在的PC效能高出10,000倍，所以我希望我能在有生之年使用它。

這些仍然是傳奇的裝備......

光子計算機由光學元件和光學反射鏡、透鏡和濾光片等裝置組成。 光子計算機有兩種型別：模擬計算機和數字計算機。 模擬光子計算機的特點是直接利用光學影象的二維性質，因此結構比較簡單。

該光子計算機已用於衛星**處理和模式識別工作。 美國先前提出的星球大戰計畫旨在開發這樣一種計算機來識別高速飛行的飛彈影象。 數字光子計算機的結構方案有很多種，其中有兩種被認為發展價值比較大，一種是採用電子計算機中的成熟結構，而是用光學邏輯元件代替電子邏輯元件，用光子互連代替導線互連。

另一種是本世紀80年代製造的一種全新的、基於並行處理（光神經網路）結構的光學資訊處理機，數字光學處理機也很成功，它由雷射、開透鏡和稜鏡等組成。 雖然光子計算機已經成功了，但目前光子計算機在功能和計算速度上還不如電子計算機快，我們主要使用電子計算機，未來我們還將發展電子計算機。 但是，就發展潛力而言，很明顯，光子計算機比電子計算機大得多，特別是在影象處理、目標識別和人工智慧領域，光子計算機在未來將發揮比電子計算機更大的作用。