颠覆性突破 100 GHz 频率，科学家开发全新全光计算机

近期，加州理工学院（Caltech）的研究人员推出了一项引人注目的技术，他们研发出一款全光学计算机，其时钟速度可达超过100 GHz。这一突破性技术有望彻底改变需要实时数据处理的行业，并开启超快计算新纪元。

根据最新研究成果，在近年来，尽管电子计算机性能增长迅猛，但时钟频率一直停滞在5 GHz左右。为了突破这一局限，研究人员提出并实验演示了基于端到端和全光学递归神经网络的计算方法。这种全光计算机能够以超过100 GHz 的时钟速率进行线性运算、非线性函数和存储，从而摆脱了电子操作的限制。

换句话说，这款全新计算机核心是递归神经网络的光学实现，完全在光域内运行，利用激光脉冲处理数据。光学腔是其中一个关键部件，用作存储器和计算层，光信号在其中以惊人的速度循环和操纵。

通过这种架构，全光计算机能够以前所未有的速度和效率执行信号分类、时间序列预测和图像生成等任务。与传统设计不同，光学方法消除了数据传输和功率密度带来的瓶颈。

未来，研究人员计划将这项技术集成到使用薄膜锂酸盐等先进材料的紧凑、可扩展系统中。然而，目前还不清楚100 GHz全光学计算机是否能在消费者领域得到应用。

IT之家附论文链接：

https://arxiv.org/abs/2501.05756

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