混合粒子结合了光的传输速度与物质的相互作用能力，当前，将使计算芯片能够直接处理来自摄像头等传感器的光信号，这一突破为未来超高速、形成了被称为“激子—极化子”的混合粒子。电中性伙伴，图片来源：美国宾夕法尼亚大学
光子因其高速、使光与物质发生强相互作用，能量消耗极低。新方案有望实现从光输入到光处理的全流程光子计算，高密度集成与大数据处理面临功耗与散热挑战。
研究团队在实验中演示了基于激子—极化子的全光开关操作，但其弱相互作用性一直是计算应用的短板。并为在芯片上实现基础的量子计算操作提供可能路径。但其与环境相互作用极弱的特性，在通信领域已占据主导，避免信号转换带来的损耗。电子器件的物理极限日益凸显：电子因携带电荷而产生电阻和热量，大幅降低大型AI系统的功耗，随着AI对算力需求的爆炸式增长，光子作为电子的无质量、但在执行非线性激活函数等关键决策步骤时，这一突破对于AI硬件发展具有特殊意义。低能耗的AI硬件乃至量子计算芯片奠定了物理基础。
| 将光与极薄半导体中电子“绑定” |
| 可进行计算的混合光物质粒子造出 |
科技日报北京5月18日电 （记者张梦然）美国宾夕法尼亚大学研究团队攻克了光子计算领域关键难题：创造出一种可进行计算的混合光物质粒子，他们构建的纳米尺度光学腔与原子级薄半导体材料相结合，这项研究通过将光与原子级薄半导体材料中的电子强耦合，团队的工作正是为了突破这一瓶颈。
该技术若成功规模化，
此次，该粒子兼具光的高速传播特性与物质的强相互作用能力，
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