邏輯門（Logic Gates)是在集成電路(Integrated Circuit)上的基本組件。通過激光脈衝照射石墨烯和黃金，羅切斯特大學的研究人員現在已經開發出了有史以來最快的邏輯門。新的邏輯門比現有計算機所使用的邏輯門快一百萬倍，並證明了“光波電子”（lightwave electronics）的可行性。

邏輯門接受兩個輸入，對它們進行比較，然後根據結果輸出一個信號。例如，如果輸入的兩個信號都是1 或0，或者其中一個或兩個都不是1，它們可以輸出1，以及其他”規則”。數以十億計的獨立邏輯門被塞進芯片，以創造處理器、存儲器和其他電子元件。

不過，邏輯門並不是即時工作的，當它們處理輸入時，有一個納秒級（nanoseconds）的延遲。這對現代計算機來說已經足夠快了，但總是有改進的餘地。而現在，羅切斯特團隊的新邏輯門將它們的速度提升到了極致，處理信息的時間僅為飛秒（femtoseconds），比納秒短一百萬倍。

為了達到這些極端的速度，該團隊製作了由連接兩個金電極的石墨烯線組成的結。當石墨烯被同步的一對激光脈衝擊中時，材料中的電子被激發，使它們向其中一個電極飛去，產生電流。

通過調整激光脈衝的相位，研究小組能夠產生兩種電荷載流子中的一種，它們要么相加，要么相互抵消–前者可以被認為是1的輸出，後者則是0。

這項研究的首席研究員Tobias Boolakee 說：“這種技術可能還需要很長時間才能用於計算機芯片，但至少我們現在知道，光波電子技術實際上是可行的”。

如果這些類型的光波電子設備真的進入市場，它們可能比今天的計算機快數百萬倍。目前，我們以千兆赫茲（GHz）來衡量處理速度，但這些新的邏輯門的功能是以彼得赫茲（PHz）為尺度。以前的研究已經將其設定為基於光的計算機系統可能達到的絕對量子極限。