光脑是由光导纤维与各种光学元件制成的计算机。它不像普通电脑靠电子在线路中的流动来处理信息,而是靠一小束低功率激光进入由反射镜和透镜组成的光回路来进行“思维”的,但同样具有存储、运算和控制等功能。
计算机的“本领”大小,主要决定于两个因素:一是计算机部件的运行速度;二是它们的排列紧密程度。从这两方面看,光比电优越得多。光子是宇宙中速度最快的东西,每秒达30万公里,并且光束可以相互穿越而不产生影响。电子就不行,它在半导体内的运动速度约每秒60—500公里,最高也达不到光速的十分之一。另外,超大型集成电路中,一些片状器件的线脚已达300多只,排列密度受到限制,而光束的这种互不干扰特性,使得科学家能够在极小的空间内开辟很多的信衡拆息通道。例如,贝尔实验室的光学旦芦转换器就可做得那么小,以致在不到2毫米直径的器件中,可装入2000多个通道。
从理论上讲,光脑的运算速度可提高到1万亿次,比现代的电脑还要快上千倍;其次,光学器件还有信息量大的优点,一束光可以同时传送数以千计的通道的信息。然而,光脑的制造在理论上和技术上还有许多问题没有解决。作为第一步,科学家利用光计算机驱动能量小的特点,把电子转换器同光结合起来,制造一种光与电“杂交”的计算机,然后再改变模拦带光脑的“配角”作用,使它成为信息技术革命的主力军。
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