到目前为止,普通计算机使用电脉冲处理一个比特(即表示1或0的最小信息单位)。现在最大的挑战是如何以光速发送这些信号利用光子,这将带来性能能力的指数级增长,给我们每天使用的设备超级计算机的能力。

多年来,光子学和电子学在信息处理和传输领域并肩作战。随着光纤的使用,光子被用来发送和接收信息,而电子的主要作用是执行逻辑和计算操作。所有迹象都表明这种劳动分工在不久的将来将保持不变。“这是有根本原因的,”犹他大学的IT工程师拉杰什·梅农在接受《华尔街日报》采访时解释道OpenMind杂志。“以光子的形式传输信息所需的能量更少,而与电子相关的波较小”,他说。速度的提高也意味着规模的扩大。

尽管拥有完全可操作光学元件的微芯片的梦想正逐渐成为现实,但仍有一些重要的障碍需要首先被打破。经过多年的经验和大量的资源可用于电子研究,晶体管构成了微处理器已经是纳米级的了。光子学需要进一步的探索.“我们需要更好地理解光在这个尺度上的行为,”梅农说。

然而,光子学绝对在创造一个具有稳定处理能力的量子计算机。这就是物理学家杰里米·奥布莱恩和他的公司一直在研究的课题PsiQuantum这是一家成立5年的初创企业筹集了2.15亿美元来创造一个使用光的力量的原型。

量子计算机:圣杯

“当我们开始研究这种架构时,似乎我们的机器必须有内华达山脉那么大,”奥布莱恩在彭博杂志上解释道.但在一系列的研究进展之后,他们相信第一台计算机将有一个办公室会议室那么大,将有100万个量子比特。这样你就能对它代表的能量有个大概的了解了80个量子比特可以容纳比宇宙中原子数量还多的信息。

现在,整个计算机世界都沉浸在从比特到量子位的革命中。这样的大公司谷歌和IBM,和PsiQuantum等其他公司都被锁定在一个为了第一个制造出使用这种技术的计算机而展开了激烈的竞争(一些已经实现的东西)并使其稳定。后者是最大的挑战因为,到目前为止,量子位已经显示出自己太脆弱了,它们的状态会被最小的外部干扰所改变。

所有这一切背后的思想是从一个只有两个状态(0和1)的处理系统到一个某物可以同时是0和1,也可以是两者的一部分.这是发生在亚原子水平上的叠加原理,这使得同时不同状态的处理或储存可能的

在对BBC的声明中巴塞罗那光子科学研究所所长Alejandro Pozas-Kerstjens说“这是一场革命,类似于导致第一台计算机被开发出来的革命。”它在现实生活中有无数的应用,“从让我们做现在非常重要的事情,比如制作药物或他们的原型开车时选择最佳路线为了尽量减少在汽油上的花费,”波扎斯-克斯特延斯说。