近日，麦克马斯特大学和哈佛大学的研究人员合作开发一个新平台，可以让光束通过固体物质进行交流互动，这一研究为新型计算机形式研发奠定了基础。相关研究成果2月3日发表于美国《国家科学院院刊》。

　　麦克马斯特大学副教授Kalaich elvi Saravanamuttu一直致力于对光有反应的材料化学的研究。他表示，这项技术是在他的实验室完成的，同时利用了哈佛大学研究团队的光操纵和测量技术，最终制造出了一种半透明的水凝胶。

　　这种半透明的材料外观上类似于树莓果冻，物质组成上加入了对光敏感的分子，这些分子的结构在有光的情况下会发生变化，赋予凝胶特殊性质，既能容纳光束，又能在光束之间传递信息。

　　一般来说，光束在传播时会变宽，但是凝胶能够沿着穿过材料的路径包含激光细丝，就像光通过管道一样。当多束激光束集中穿过同一种材料时，它们会影响彼此的强度，即便它们的光场完全没有重叠。这一事实证明这种凝胶是“智能的”。

　　Saravanamuttu解释说，这些光丝之间的相互作用可以被停止、启动、管理和读取，从而产生一种可预测的高速信息输出，这是一种有潜力发展成无电路计算形式的信息形式。

　　“虽然它们是分开的，但光束仍然能看到彼此，并因此而改变，”她说，“我们可以想象，从长远来看，这种智能响应可以计算操作。”

　　作为该论文的第一作者之一，Saravanamuttu实验室的研究生Derek Morim认为，虽然光计算这个更广泛的概念本身是一个独立发展的细分领域，但这项新技术引入了一个有前途的平台。

　　“我们不仅可以设计在光存在下可逆转换其光学、化学和物理性质的光响应材料，而且可以利用这些变化来创造光的通道，或自陷光束，以引导和操纵光，”他说，“进一步的研究可能让我们设计更复杂的材料，以实现用特定的方式操纵光和材料。”

　　哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院的研究生Amos Meeks认为，这项技术有助于推进全光计算的理念，即只用光束进行计算。

　　“目前大多数计算使用硬材料，如金属线、半导体和光电二极管，将电子与光耦合。”该研究的第一作者之一Meeks说，“所有光学计算背后的想法是移除那些刚性组件，用光来控制光。想象一下，一个柔软的、没有电路的机器人，是由太阳光驱动的。”