别再提电子了！这项新技术用“光+物质”粒子为人工智能供能

ENIAC计算机由宾夕法尼亚大学的埃克特和莫奇利研制，开创了现代计算时代——它利用电子流解决复杂数学问题，而今天所有电脑、手机和AI系统仍沿用这一电子原理。但随着AI算力需求激增，纯电子硬件的局限日益凸显：电子带电荷，在芯片中运动时产生热量、遭遇电阻，造成大量能量浪费；芯片越复杂、处理数据越多，这些问题就越严重。宾大物理学家郑波教授团队提出用光子（光的粒子）替代部分电子功能。光子不带电、静止质量为零，能高速远距离低损耗传信，已广泛用于通信；但正因不带电，它几乎不与周围环境作用，难以像电子那样完成计算机必需的‘开关式逻辑运算’（例如判断‘是/否’、‘开/关’）。为兼顾光的高效传输与电的强交互能力，团队在原子级薄半导体材料中，让光子与电子紧密耦合，形成一种新型准粒子——‘激子极化激元’。这种混合粒子既保留光的快速低耗特性，又获得足够强的相互作用力，可直接完成信号开关操作。实验中，他们仅用约4飞焦（即0.000000000000004焦耳）能量就实现了全光开关——这能量还不到点亮一颗微型LED所需能量的千分之一。若该技术成功量产，未来AI芯片有望直接接收摄像头等光学传感器的光信号进行处理，无需反复进行‘光→电→光’转换，从而大幅提升速度、显著降低功耗，并可能为芯片集成基础量子计算功能提供新平台。