惠普实验室设计的全光学处理芯片
近日，惠普实验室（Hewlett Packard Labs）的研究职员已经构建出一种新型光学芯片，这称得上是环球最繁芜的光学芯片之一。据称，该光学芯片能比常规芯片更高效、更快速地实行优化打算任务，花费的能量也更少。
注：摩尔定律（Moore’s Law）是由英特尔创始人之一戈登·摩尔（Gordon Moore）提出来的。其内容为：集成电路上可容纳的晶体管数目，大约每隔24个月便会增加一倍。常常被引用的“18个月”，是由英特尔首席实行官大卫·豪斯（DavidHouse）所说：估量18个月会将芯片的性能提高一倍（即容纳更多的晶体管使其更快）。
据电气和电子工程师学会会刊（IEEE Spectrum）报告称，惠普实验室团队构建了一个光学设备，包含有1052个光学组件协同事情，可以进行繁芜打算任务。
这就像是一种基于光的所谓的伊辛机（Ising Machine）。伊辛机设备常日用温度颠簸编码繁芜打算问题，并且通过辨别电子自旋方向如何在外界温度变革的影响下随着韶光稳定而得到问题的办理方案。
比较之下，惠普实验室的新型光学芯片则用光束代替电子，利用光的偏振特性仿照电子的两个自旋态。同样的，该新型光学器件通过小型加热器编码问题，光束在芯片的各个区域周围扫动，直到光束达到稳定状态，则得到办理方案。
惠普实验室光学芯片，包括加热线、微环谐振器、批评以及光学输入/输出组件。
电气和电子工程师学会会刊（IEEE Spectrum）详细描述了该光学芯片的事情事理和技能：
惠普实验室光学芯片上的四个区域称为节点，用以支持由红外光束形成的四个自旋。当光束离开节点之后，将被分束并与干涉仪内部的来自其他每个节点的光束进行组合。内置于干涉仪中的电加热器则用于改变附近组件的折射率和物理尺寸。这将调度每个光束的光路长度，由此调度其相对付其他光束的相位。
微型加热器的温度对要办理的问题进行编码，由于这将确定两个光束合并时个中一个光束自旋状态相对付另一个光束自旋的主要程度。所有这些相互浸染的输出随之被冷凝并反馈回各个节点，个中称为微环谐振器（microring resonators）的构造将打消每个节点中的光束，使其再次规复自旋态之一。光束循环遍历干涉仪和各个节点，并在0度和180度的相位之间翻转自旋态，直到全体系统平衡得到单个解。
研究职员称，该方法对付繁芜问题优化办理的效率要远高于传统芯片。该团队以经典的“旅行售货员”（traveling salesman problem）问题为例，证明该新型光学芯片的效率远远高于传统芯片。“旅行售货员”问题是一个经典的数学寻衅，须要打算在多点之间最有效的路线。
此外，其他光学打算技能也有类似的优点。正如深科技最近所宣布到的，基于激光的打算方法正被用于剖析遗传数据以及智能压缩信息，并且速率要优于传统打算芯片。并且，随着速率的提高，基于光的打算芯片花费的能量也会更少。
光学打算芯片的速率快、效率高、能耗小，这就阐明了为什么像英特尔这样的芯片巨子也在研究如何构建光学打算硬件。
惠普实验室的最新研究成果则是光学打算硬件发展路上的另一个里程碑，这将进一步推进打算问题的优化和效率提升。
