羅切斯特大學和弗里德里希-亞歷山大-紐倫堡大學的研究人員已經創造出有史以來最快的邏輯門。研究人員介紹稱，如果這一過程被推向市場，它將使計算機速度提高數百萬倍。
計算機正在穩步地變得越來越快。而且，這種速度在消費者購買什麼樣的電腦中起着很大的作用。目前用來衡量計算機的是千兆赫的時鐘速率。然而有史以來最快的邏輯門的誕生可能為拍赫茲時鐘速率打開大門，其中1拍赫茲等於100萬千兆赫。
或許你不是一個計算機愛好者，這些數字可能對你沒有什麼意義。但如果擁有一台以1拍赫茲速度運行的計算機，那麼將使它基本上每秒能完成1萬億次的計算操作。這將使運行高強度的應用像用激光劍切開黃油一樣容易。
但這一切是如何開始的呢？幾十年來，研究人員一直在尋找創造閃電般速度的電子產品的方法。事實上，科學的長期追求之一是開發能夠接近自然規律所允許的最快時間尺度的電子和信息處理能力。
正是這種追求使得研究人員嘗試使用激光來引導物質中電子的運動。這一概念被稱為光波電子學，並且它似乎確實可能是計算處理的未來。通過利用同步的激光脈衝，研究人員創造了有史以來最快的邏輯門。
究竟是什麼讓這一發現如此重要？據了解，邏輯門是我們計算所需的基本構件。因此，它們控制計算機芯片如何處理傳入的信息。這意味着它們的速度越快，它們一次可以處理的信息就越多。
從本質上講，邏輯門的工作原理是接受兩個輸入信號並創建一個單一的輸出。邏輯門處理被稱之為比特的信息，它以0和1的形式出現。為了創造有史以來最快的邏輯門，研究人員使用兩個同步的激光脈衝作為輸入信號。
每一個激光都被選擇用來迸發一個真電荷載體或假電荷載體。其中，“真”電荷載體是被光激發的電子。這些載流子即使在關閉激光脈衝后仍能保持定向運動。另一方面，“假”充電器載流子則只有在激光脈衝被激活時才會被設定為定向運動。
因此，研究人員創造了有史以來最快的邏輯門。而且首次證明了邏輯門可以在飛秒級的時間範圍內運行。當然，研究人員指出，這種工藝在市場上用於個人電腦還需要幾年時間。但耐人尋味的是，取得這種進展成為了一種可能。