加州理工学院在计算机科学领域的重大突破，即开发出一款时钟速度超100GHz的全光计算机，阐述传统计算机面临的瓶颈以及全光计算机的工作原理、优势和应用前景等内容。
加州理工学院（Caltech）的科研人员在计算机科学方面近期达成了一项了不起的重大突破，他们精心开发出了一款全光学计算机，这款计算机能够达成超过100 GHz的时钟速度。这可是一个相当惊人的成果啊，这一全新的技术很有可能会对那些需要进行实时数据处理的行业带来翻天覆地的改变，并且为超快计算的发展翻开崭新的一页。
在1月10日于arXiv上预先发表的研究成果显示，在过去的数十年间，电子计算机的性能一直呈现出指数级的增长态势。然而，令人意想不到的是，计算机的时钟频率在近20年以来却一直被困在5 GHz左右停滞不前。这就如同一个无形的枷锁，限制了计算机处理速度的进一步提升，从而让实时数据处理以及高效计算变成了棘手的难题。
为了冲破这个阻碍发展的障碍，加州理工学院的研究人员脑洞大开，提出了一种基于端到端和全光学递归神经网络的计算方案。这个方案巧妙地利用了线性和非线性光学操作的超快特性，完全摒弃了电子操作。这样一来，就能够实现在光域之中以超过100 GHz的时钟速率去进行线性运算、非线性函数运算以及数据存储等操作。
这款全光计算机最为核心的部分就是递归神经网络的光学实现。它整个的运行过程完全是在光域内进行的，是依靠激光脉冲来处理数据的。在这个过程中，光学腔扮演着存储器和计算层的重要角色，它能够让光信号以令人惊叹的速度（这个速度是由激光脉冲频率决定的）进行再循环以及操作。这种独特的架构使得全光计算机拥有无与伦比的速度和效率，让它能够高效地执行像信号分类、时间序列预测以及图像生成等各种各样的任务。
和传统的计算机设计相比较，全光计算机所采用的光学方法成功消除了那些与数据传输和功率密度相关的瓶颈。这一伟大的突破为实时数据处理以及高性能计算提供了全新的可能性，在金融、医疗、科学研究等诸多领域都有望发挥极为重要的作用。
本文总结了加州理工学院开发出超100GHz时钟速度全光计算机这一重大突破，指出传统计算机时钟频率停滞的瓶颈，介绍了全光计算机的计算方案、核心架构以及相比传统计算机的优势，强调其在多领域的应用前景。
原创文章，作者：购物狂魔，如若转载，请注明出处：https://www.gouwuzhinan.com/archives/6331.html
