模(mo)擬光子解(jie)決方案為解(jie)決復雜的(de)計算(suan)任務提供了(le)獨(du)特的(de)機會，在能(neng)量耗散和速度方面具有前(qian)所未有的(de)性能(neng)，克服了(le)目前(qian)基(ji)于電子流和數字(zi)方法的(de)現代計算(suan)架構的(de)限制。

在(zai)8月26日發表在(zai)《自然(ran)·通信(xin)物理學(xue)》雜志(zhi)上(shang)的(de)一(yi)項新研(yan)究中，由喬治華盛(sheng)頓大學(xue)電(dian)氣和計算機(ji)工程(cheng)副教(jiao)授Volker Sorger領導的(de)研(yan)究人員揭示(shi)了一(yi)種新的(de)納米光子模擬處理器，能(neng)夠解決偏微(wei)分方程(cheng)。 

喬治(zhi)華盛頓大學的(de)研究人(ren)員開發(fa)了一(yi)種納米光子模擬(ni)加速器，用于在(zai)幾(ji)分之一(yi)秒內解決具有挑戰性的(de)工程(cheng)和科學問題，稱為偏微分方程(cheng)。

模擬光子(zi)解決(jue)方(fang)案為解決(jue)復雜(za)的(de)計算任務提供(gong)了獨特的(de)機會，在能量耗散和速(su)度方(fang)面具有前(qian)所未有的(de)性能，克服(fu)了目(mu)前(qian)基于電子(zi)流(liu)和數字方(fang)法的(de)現代(dai)計算架構(gou)的(de)限制。

光子學中(zhong)缺乏模塊化和塊狀元素的可重(zhong)構性，阻礙(ai)了(le)向全光模擬計算(suan)平臺的過(guo)渡。研究人員利用數值模擬，探索了(le)一個基于epsilon-near-zero材料的納米光子平臺，能夠在模擬領(ling)域(yu)解決(jue)偏微分方程（PDE）。零指數介(jie)質中(zhong)的波長(chang)拉伸使板(ban)內基于電位移傳導(dao)的高度非局域(yu)相互作用成(cheng)為可能，這可以(yi)被監測以(yi)提取(qu)廣(guang)泛(fan)的PDE問題的解決(jue)方案。

通過(guo)利用實(shi)驗中實(shi)現(xian)的通過(guo)工(gong)藝參(can)數對沉積技(ji)術的控制，研究人員在模擬中已經證明了使用CMOS兼容的氧化銦錫實(shi)現(xian)所提出的納米光學(xue)處(chu)理器(qi)的可(ke)能性，其(qi)光學(xue)特(te)性可(ke)以通過(guo)載流子注入來調整(zheng)，以獲(huo)得高速(su)和低能耗(hao)的可(ke)編程性。

這種納(na)米(mi)光學模(mo)擬處理器(qi)可以在芯片級集成，以光速(su)處理任(ren)意(yi)輸(shu)入。

該研(yan)究(jiu)團隊還包括加州大學(xue)洛杉磯分校和紐約城(cheng)市學(xue)院(yuan)的研(yan)究(jiu)人員。

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