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146 希望之光

已有 1048 次阅读 2022-12-31 23:57 |系统分类:生活其它


转眼又是一年岁末,又到了展望未来的节点。一篇关于光子计算机的科普让我这个追光者再次看到了希望之光。

现行电子计算机运行机制是靠光子与电子的合作,信息的加工是靠电子完成的,而信息的传递则是靠光子,而未来的光子计算机则是由光子身兼二值。之所以能够通过对光子进行运算从而实现信息的处理是因为光子作为一种电磁辐射,其基本性质可以用麦克斯韦方程描述,而这个方程的数学本质是线性代数。这是光子计算机得以实现的数学基础。如果看官看不懂这一段那错儿肯定在我。说实话我的线性代数早已经还给大学高数老师了,尽管规格严格功夫到家的工大对于高数,大物抓的非常严,高数老师也是有名的四大名捕之首。学以致用,学的再好不用肯定是要忘的。说到这不禁想到光的另一个特质,那就是高中物理就已经学到的光的波粒二象性,还能记得那个时候是通过光的干涉衍射来说明其波动性,但只有通过百度才记起高中课本是用爱因斯坦的光电效应来说明光的粒子性。实际上从读博开始合成发光量子点(通过控制粒子的物理尺寸在1-2 nm实现电子的空间压缩,从而调制其能级进而得到不同的光致发光波长)到这十五年来的使用通过加速电子得到的同步辐射光研究各种新能源,追光,用光是我工作的全部,而业余的舞文弄墨也被我冠以《拾光集》,可见我跟光的亲密程度。纵使这样,为什么我竟然对这种光的波粒二象性还有问题?我想高中的超前“教育”大概贡献了很大部分。受限于高中生的理解能力,我们虽然被灌输以诸如光的波粒二象性这些复杂概念,但我们只是囫囵吞枣而已。而这种似是而非的“掌握”反倒是限制了进入高等教育以后的深入学习,新版拔苗助长。现在想想,我几乎每天都用的X射线吸收谱不就是光波粒二象性的完整体现,纵轴的吸收系数是粒子性的体现(因为它体现了光与物质中电子的相互作用,吸收系数正比于物质中未占据的电子能级),而横轴的光子能量反比于光的波长,这不正体现着其波动性?从这也想到了自己的科研上的一些小成就都是源于因无知而产生的好奇心,无知者无畏不见得总是负面的,至少对于我也算是一种希望之光。未来的光子计算机会通过运算光子(相当于光子加工)实现信息加工,光子的线性代数属性赋予光子计算机优异的深度学习能力。所有这些都必将极大促进人类探索未知的能力,比如吸收谱的解析,这样就会超越所见即所得这一层次。

说文解字说光是会意字,“甲骨文字形,从火,在人上”本义光芒。所以有光照的地方就有希望有生命,就不会有黯然无光的无助。这个世界需要光,最需要光的地方就在人心。在年末岁首,我愿人人心中有希望的光,照亮我们的2023.

2022-12-31 于萨斯卡通




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