幾十年來，科學家一直夢想著製造出利用光而不是電來處理資訊的電腦晶片。雖然我們目前的矽晶片速度快得驚人，但用光子取代電子可以讓它們變得更快。現在，拜羅伊特大學和墨爾本大學的研究人員讓我們離這個夢想更近了一步。

這項發表在《先進光學材料》雜誌上的研究展示了完全用光進行簡單邏輯運算的基本原理。

邏輯閘是電腦處理器的組成部分。它們接受一個或兩個二進位輸入（1 和0），並根據一組規則輸出1 或0。將足夠的邏輯閘以正確的配置連接起來，你就能創建從基本算術到運行手機上最新應用程式的各種電路。

在傳統的電子邏輯閘中，輸入和輸出都是微小的電流。該團隊的突破表明，只用光訊號也能實現同樣的功能。雖然與商用晶片相比，這些演示仍是極其基本的，但它們證明了核心概念在最小尺度上也是可行的。

為了實現光基邏輯，科學家使用了一種微結構聚合物球網格，在網格上，他們在陣列的同一位置連續寫下了字母表中的字母。他們在這個網格上進行了數百次純光學讀取、寫入和擦除循環。

科學家之所以試圖用光子取代電子，是因為光訊號有可能比電子訊號快得多。畢竟，光子是無質量的，可以以光速傳播，而電子則不同，它受到質量和電荷的雙重影響而速度減慢。在使用光纜的通訊網路中，光已經證明了資料傳輸的速度有多快。

此外，研究人員還指出，利用光進行處理可以獲得更多的數據通道，例如用不同的顏色和偏振對資訊進行編碼，而不是僅依靠訊號強度。

拜羅伊特大學軟物質光譜學系主任於爾根-科勒（Jürgen Köhler）教授博士解釋說：「對於光，您不僅可以利用訊號強度（光子數量），還可以利用波長（顏色或頻率）或偏振（振盪方向）來區分訊號。

那麼，這是否就是我們所知的電子技術的終點？不太可能，至少不會很快。有關這項突破的新聞稿直言不諱地指出，他們的工作只是奠定了一些最基本的基礎。

報告指出：”在非常遙遠的未來，這一[突破]有朝一日可能成為新型光子邏輯閘和微晶片的基礎。”

現在還不要對全光iPhone 或筆記型電腦抱太大希望。但也許我們今天離不開的電子產品只是光基計算的熱身運動，就像真空管為電晶體鋪平了道路一樣。