PACE光子芯片。
本报讯 我们使用的电子计算机都遵循摩尔定律，算力大约每两年翻一番。近年来，随着晶体管的小型化接近物理极限，进展正在放缓，因此研究人员开始聚焦量子或光子计算领域。
使用光子处理数据的计算机能够大幅降低数据中心的能耗，同时提升计算速度。4月9日，两项发表于《自然》的研究突破性解决了光子计算机运行中的一些实际问题。研究人员表示，这项技术已接近商业化应用。
研究人员探索了包括量子计算和光子计算在内的多种方案。尽管量子计算尚未实际应用，但光子计算却已进入设计芯片的阶段，例如这两项研究提出的芯片设计，已能执行真正的计算。更重要的是，制造电子计算机硅芯片的工厂也可以直接生产这些光子芯片。
相较电子计算机，光子计算机具有巨大的潜在优势。首先，光子在电路中的移动速度比电子快，可以加快计算速度并减少每一步计算间的停顿。其次，光子移动没有阻力且很少被芯片材料吸收，可以在更低能耗的情况下完成相同的工作，而电子计算机则需要消耗大量的能量来冷却。
新加坡公司Lightelligence展示了一种结合光子芯片和微电子芯片的光子算术计算引擎（PACE），能够成功运行伊辛问题。后者可以直接应用于物流行业和其他许多领域。
在另一项研究中，美国光子计算公司Lightmatter称研发的Envise芯片可以运行人工智能模型BERT，并生成莎士比亚风格的文本，准确率与传统电子处理器相当。
Lightelligence公司的彭博（音）指出，该领域正涌现大量初创公司，技术成熟速度惊人。“我们已基本进入试生产阶段，它更像是真正的产品，而非实验室演示。”
彭博表示他们正专注于证明“光子优势”。尽管未透露具体时间，但他表示该技术已接近商用，最可能的形式是与电子芯片协同工作，而不是完全替代它们，以处理特定任务。
英国格拉斯哥大学的Robert Hadfield认为，这两项研究表明“该领域正在走向白热化”，可能很快会将光子处理器作为一种可行的替代方案。
“这些光子芯片由全球顶尖代工厂制造，完全具备大规模量产的潜力。”Hadfield说。
同样来自格拉斯哥大学的Stephen Sweeney指出，光纤通信已在全球普及，光子计算如今也近在咫尺。光子计算能实现比电子计算更快的速度和更低的损耗，当需要海量计算时，可以开始考虑这一方向。（蒲雅杰）
相关论文信息：
10.1038/s41586-025-08786-6
10.1038/s41586-025-08854-x
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