利用光的性質(zhì)開發(fā)光學(xué)計(jì)算機(jī)，將大大提升未來(lái)計(jì)算機(jī)的性能

2004年，科學(xué)家利用持續(xù)時(shí)間僅約250阿秒的光脈沖作為相機(jī)閃光源，成功拍攝到可見光的單個(gè)波形圖像，從而首次捕捉到了光波在空間中運(yùn)動(dòng)的圖像，這在以前是不敢想象的

一種被稱為“光場(chǎng)合成器”(light field synthesisers)的現(xiàn)代設(shè)備可以非常精確的方式實(shí)現(xiàn)光波之間的同步性。這樣它就可以產(chǎn)生相比普通燈泡發(fā)出的光線強(qiáng)度更高，持續(xù)時(shí)間更短并且具備方向性的光波脈沖。

在過(guò)去的15年間，這樣的設(shè)備被廣泛用于對(duì)光的控制。在2004年，埃利弗舍瑞奧斯-古爾利馬基斯和同事們成功創(chuàng)造出極短的X射線脈沖，每個(gè)脈沖的持續(xù)時(shí)間僅有250阿秒，一阿秒相當(dāng)于100億億分之一秒(10的負(fù)18次方秒)。

使用這種極短的光脈沖作為相機(jī)閃光源，研究組成功拍攝到可見光的單個(gè)波形圖像，后者的震蕩周期要比這種脈沖持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)得多。他們幾乎拍攝到了光波在空間中運(yùn)動(dòng)的圖像。

古爾利馬基斯表示：“我們從麥克斯韋的時(shí)代起就已經(jīng)知道，光是一種震蕩的電磁場(chǎng)，但在此之前還沒(méi)有人能夠想到，有朝一日我們甚至可以直接拍攝到真實(shí)的光波影像�！�

能夠看到單獨(dú)的光波是邁向控制和利用光波傳輸信息的第一步。目前我們已經(jīng)利用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的電磁波實(shí)現(xiàn)了信息傳輸，如我們利用無(wú)線電波傳輸廣播和電視信號(hào)。

大約一個(gè)世紀(jì)以前，光電效應(yīng)向世人證明了可見光會(huì)對(duì)一塊金屬板內(nèi)的電子產(chǎn)生影響。古爾利馬基斯表示，未來(lái)我們將有希望對(duì)這些電子實(shí)現(xiàn)精確操控，方法是利用受控的可見光波，以一種精確的方式作用于金屬板。他說(shuō)：“我們能夠控制光波，通過(guò)它，我們還將能夠控制物質(zhì)。”

這一前景一旦成為現(xiàn)實(shí)，電子行業(yè)將迎來(lái)一場(chǎng)新的革命，從而導(dǎo)致新一代光學(xué)計(jì)算機(jī)的誕生，這類計(jì)算機(jī)將比今天我們所使用的計(jì)算機(jī)體積更小，運(yùn)算速度也更快。古爾利馬基斯表示：“要制造那樣的計(jì)算機(jī)將需要控制電子，使其按照我們預(yù)想的方式運(yùn)動(dòng)，并利用光波控制電流在固體中的流動(dòng)，而不是傳統(tǒng)的電路方式�！�

于是，我們對(duì)光又有了一種新的描述方式：光是一種工具。

這樣的想法其實(shí)并不新鮮。自從地球上最早的生命誕生以來(lái)，生命就一直依賴陽(yáng)光而獲得能量。人類的眼睛是光子探測(cè)器，我們借助可見光了解我們身邊的世界。

而現(xiàn)代技術(shù)只不過(guò)是讓這個(gè)想法更向前進(jìn)了一步。在2014年，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了發(fā)明一種強(qiáng)大顯微鏡技術(shù)的研究人員，這種顯微鏡的能力強(qiáng)大到令人難以置信，甚至一度被認(rèn)為在物理學(xué)上是不可能實(shí)現(xiàn)的�？梢灶A(yù)見，隨著技術(shù)的進(jìn)步，光學(xué)還將帶領(lǐng)我們目睹更多前所未見的奇景。