Calculating with light using a chip-scale all-optical abacus.
Calculating with light using a chip-scale all-optical abacus.
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DOI：
10.1038/s41467-017-01506-3
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发表时间：
2017-11-02
影响因子：
16.6
通讯作者：
Pernice WHP
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Feldmann J;Stegmaier M;Gruhler N;Ríos C;Bhaskaran H;Wright CD;Pernice WHP
在同一位置同时处理和存储多状态数据的机器可以提供一种新的快速、强大和高效的通用计算机。我们展示了全光计算器的核心元件--光子算盘，它通过将功能相变材料与纳米光子芯片相结合来提供多态计算和存储操作。对于皮秒光脉冲，我们执行基本的加法、减法、乘法和除法运算，包括进位到多个单元。该基本处理单元被嵌入到可扩展的相变光子网络中，并通过双脉冲随机访问方案进行光学寻址。我们的框架提供了迈向基于光的非冯诺依曼算法的第一步。光域中的计算方法将允许超高速信令和超高带宽能力。这里，费尔德曼等人。展示一种光子算盘，它通过将相变材料与纳米光子芯片相结合来提供多态计算和存储操作。
Machines that simultaneously process and store multistate data at one and the same location can provide a new class of fast, powerful and efficient general-purpose computers. We demonstrate the central element of an all-optical calculator, a photonic abacus, which provides multistate compute-and-store operation by integrating functional phase-change materials with nanophotonic chips. With picosecond optical pulses we perform the fundamental arithmetic operations of addition, subtraction, multiplication, and division, including a carryover into multiple cells. This basic processing unit is embedded into a scalable phase-change photonic network and addressed optically through a two-pulse random access scheme. Our framework provides first steps towards light-based non-von Neumann arithmetic. Computing approaches in the optical domain would allow for ultra-fast signaling and ultra-high bandwidth capabilities. Here, Feldmann et al. demonstrate a photonic abacus, which provides multistate compute-and store operation by integrating phase-change materials with nanophotonic chips.
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影响因子：
3.7
作者：
Shacham, Assaf;Bergman, Keren;Carloni, Luca P.
通讯作者：
Carloni, Luca P.
影响因子：
64.8
作者：
Borghetti, Julien;Snider, Gregory S.;Williams, R. Stanley
通讯作者：
Williams, R. Stanley
影响因子：
35
作者：
Rios, Carlos;Stegmaier, Matthias;Pernice, Wolfram H. P.
通讯作者：
Pernice, Wolfram H. P.
影响因子：
64.8
作者：
Strukov, Dmitri B.;Snider, Gregory S.;Williams, R. Stanley
通讯作者：
Williams, R. Stanley
DOI：
10.1109/jetcas.2016.2547718
发表时间：
2016-06-01
影响因子：
4.6
作者：
Burr, Geoffrey W.;Brightsky, Matthew J.;Lam, Chung H.
通讯作者：
Lam, Chung H.