PRL：新加坡科学家提出“声子计算机”
2007-11-06 13:02
来源：教育部科技发展中心
目前人们使用的计算机都是使用电子来携带信息，理论上的光子计算机是使用光子。现在，新加坡的物理学家们提出了一种新型的“声子计算机”，将利用声子携带的热来完成各种操作。
新加坡国立大学（NUS）的Baowen Li教授和同事Lei Wang在最新的《物理评论快报》（Physical Review Letters，PRL）上发表文章，论证了怎样制造未来的声子计算机中使用的热逻辑门。逻辑门是计算机中的基本单元。在电子逻辑门中，电压表示输入输出；而在热逻辑门中，温度表示输入输出。
在他们的模型中，使用格振动来管理热。当两个终端的振动谱相重叠，热将能够很容易地在终端中传递，这代表了“开启”状态；当两个终端的振动谱不相重叠，几乎没有热量的传递，代表了“关闭”状态。终端表面粒子之间振动谱的匹配和不匹配产生的“负积分热阻”使这两种状态十分稳定，使热逻辑门成为可能。
他们在文中还论证了怎样把这些热晶体管结合起来制成如信号转发器等各种热逻辑门。信号转发器把热输入转为“是”或“否”的数字化。他们还基于同样的热晶体管模型设计了与门、非门和或门。
尽管这篇文章只是在理论上论证了热逻辑门的可行性，但是Wang和Li相信用纳米技术来实现这个系统并不遥远。因为另一种热装置——固态热整流器——在2006年就已经被发明。
Li说：“我们的声子计算机的优点是无需消耗大量的电能。我们可以使用大自然或者其它电器中的冗余热量来驱动它。”
刘乐译自physorg网站 2007年11月2日
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