史上最快邏輯閘！電腦加速100萬倍的黑科技

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2022/05/24 史上最快邏輯閘！電腦加速100萬倍的黑科技

邏輯閘是電腦的基本零件，美國有大學研究人員開發出有史以來最快的邏輯閘，比現在的電腦快了100萬倍——利用雷射脈衝擊穿石墨烯和金，證明了光波電子學的可行性，掀開雷射脈衝的革命性開發！

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邏輯閘的運作原理
邏輯閘控制著電腦晶片如何處理輸入的信息，速度愈快，那麼一次處理的信息就愈多。基本上，邏輯閘的運作原理就是接受兩個輸入信號，並建立一個單一的輸出，數以十億個獨立的邏輯閘會被塞進晶片中，用來創造處理器、儲存器和其他電子元件。

不過，邏輯閘不會即時工作，因為在處理輸入時會有納秒級的延遲，雖然這對於現代電腦來說已經夠快了，但還是有改進的空間——現在，研究團隊的新邏輯閘僅在飛秒(百萬分之一秒或更快)內就能處理信息，比納秒縮短了100萬倍，相當驚人。

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光波電子學的100萬倍速
幾十年來，研究人員一直為電子產品創造閃電般速度的技術，因此嘗試使用雷射來引導物質中的電子運動，這就是「光波電子學」。

為了創造有史以來最快的邏輯閘，研究人員使用兩個同步的雷射脈衝作為輸入信號。每一個雷射都被用來激發一個真實或虛擬的電荷載子，「真實」電荷載子是被光激發的電子，而這些載子在關閉雷射脈衝後仍保持定向運動；另一種「虛擬」充電器電荷載子，只有在雷射脈衝被激活時才被設定為定向運動。

這個超速邏輯閘的技術，也標誌著光波電子學的理論首次獲得實踐和證明。研究人員聲稱這項技術可能需要很長的研究時間，才能真正用在電腦晶片上，但至少證明了光波電子是可行的技術操作，打開絕對量子極限的速度門檻。

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