喬治華盛頓大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種納米光子模擬加速器，用于在幾分之一秒內解決具有挑戰性的工程和科學(xué)問(wèn)題，即所謂的偏微分方程。模擬光子解決方案為解決復雜的計算任務(wù)提供了獨特的機會(huì )，在能量耗散和速度方面具有前所未有的性能，克服了目前基于電子流和數字方法的現代計算架構的限制。

　　在 2021 年 8 月 26 日發(fā)表在《自然-通信物理學(xué)》雜志上的一項新研究中，由喬治華盛頓大學(xué)電氣和計算機工程副教授 Volker Sorger 領(lǐng)導的研究人員揭示了一種新的納米光子模擬處理器，能夠解決偏微分方程。

　　模擬光子解決方案為解決復雜的計算任務(wù)提供了獨特的機會(huì )，在能量耗散和速度方面具有前所未有的性能，克服了目前基于電子流和數字方法的現代計算架構的限制。

　　光子學(xué)中缺乏模塊化和塊狀元素的可重構性，阻礙了向全光模擬計算平臺的過(guò)渡。研究人員利用數值模擬，探索了一個(gè)基于 epsilon-near-zero 材料的納米光子平臺，能夠在模擬領(lǐng)域解決偏微分方程(PDE)。零指數介質(zhì)中的波長(cháng)拉伸使板內基于電位移傳導的高度非局域相互作用成為可能，這可以被監測以提取廣泛的 PDE 問(wèn)題的解決方案。

　　通過(guò)利用實(shí)驗中實(shí)現的通過(guò)工藝參數對沉積技術(shù)的控制，研究人員在模擬中已經(jīng)證明了使用 CMOS 兼容的氧化銦錫實(shí)現所提出的納米光學(xué)處理器的可能性，其光學(xué)特性可以通過(guò)載流子注入來(lái)調整，以獲得高速和低能耗的可編程性。納米光學(xué)模擬處理器可以在芯片級集成，以光速處理任意輸入。

　　該研究團隊還包括加州大學(xué)洛杉磯分校和紐約城市學(xué)院的研究人員。
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