電子與光子這兩種粒子的根本區別——光子沒有自旋,電子有自旋.
電子與正電子相遇時將湮滅而轉化為光子,即轉化為電磁場;反之,在核場中光子的能量足夠大時,光子也可以轉化為正負電子對。電子與正電子都是實物,而光子卻是電磁場,即真空。
從微觀物理的角度考察:電子是費米子,帶基本電荷,具有空間局域性。它可以是資訊的載體,也可以是能量的載體。作為資訊載體時,可以透過金屬導線或無線電波在自由空間進行傳遞。電載資訊的主要儲存方式為磁儲存。微電子技術發展了電子計算機,其資訊處理的速度受到了電子開關極限時間10-10 s的障礙,和大規模積體電路密集度水平以及並行技術的制約。20世紀資訊科技的進步已經充分挖掘並幾乎穹盡了電子的潛力。雖然微電子技術的進一步完善,尚可提高晶片訊號運作的速度。有望把計算機運算速度再提高(用大規模並行
技術。)然而,電子本身的運動特性及其所產生的電磁場頻率極限,制約了它在資訊領域功能的進一步發展。電子作為能量的載體時,高能電子束可以讓物質改性,可以作為高溫熱加工,但要求真空環境。並且,它的德布羅意波長極限使它難以勝任超精細的工作。
光子是玻色子,電中性,沒有空間局域性而具有時間可逆性。它可以是資訊的載體, 也可以是能量的載體。作為資訊載體時,可以透過光纖(光纜)或自由空間進行傳遞,光載資訊的主要儲存方式為光儲存。光子技術將發展起光子計算機,其光子邏輯或智慧運算的資訊處理速度將受到光子開關極限時間10-14s的障礙,和光子整合光路密集度水平以及並行技術的制約。這些制約都遠較電子技術所受制約寬鬆。 光子作為能量的載體時(只有光子簡併度極高的鐳射束才能實現),高能鐳射束可以讓物質改性,可以作高溫熱加工,甚至有望導致核聚變。由於鐳射波長比電子波長短很多,因而可以勝任非常精細的工作。僅就資訊屬性而言,光子技術較諸電子技術有著明顯的優勢:光子開關的速度極限較電子開關速度極限高出4個量級以上,光子資訊可以作高密通道互動傳輸及並行處理;光頻載波要比微波頻率高出4
個量級,可荷載資訊量自然高得多;光束的實用調製方式較多,能夠採用密集的波分複用技術,頻分複用技術以及時分複用技術。 光子儲存的平面密度不僅大大高於磁儲存,而且還能發展空間維、時間維、光譜維及體全息等儲存方式。單體儲存容量可望達到TB量級。這是磁
儲存技術無法比擬的;光子整合包括器件整合和功能整合。光子整合度遠比電子整合度高。
單可以做到0.1μm 。有人認為,光子技術將會在全光通訊和光子計算機上取得突破:傳位元速率為TB/ s量級的全光通訊;僅非並行的單機“光腦“運算速度就可超過1012次/秒。
電子與光子這兩種粒子的根本區別——光子沒有自旋,電子有自旋.
電子與正電子相遇時將湮滅而轉化為光子,即轉化為電磁場;反之,在核場中光子的能量足夠大時,光子也可以轉化為正負電子對。電子與正電子都是實物,而光子卻是電磁場,即真空。
從微觀物理的角度考察:電子是費米子,帶基本電荷,具有空間局域性。它可以是資訊的載體,也可以是能量的載體。作為資訊載體時,可以透過金屬導線或無線電波在自由空間進行傳遞。電載資訊的主要儲存方式為磁儲存。微電子技術發展了電子計算機,其資訊處理的速度受到了電子開關極限時間10-10 s的障礙,和大規模積體電路密集度水平以及並行技術的制約。20世紀資訊科技的進步已經充分挖掘並幾乎穹盡了電子的潛力。雖然微電子技術的進一步完善,尚可提高晶片訊號運作的速度。有望把計算機運算速度再提高(用大規模並行
技術。)然而,電子本身的運動特性及其所產生的電磁場頻率極限,制約了它在資訊領域功能的進一步發展。電子作為能量的載體時,高能電子束可以讓物質改性,可以作為高溫熱加工,但要求真空環境。並且,它的德布羅意波長極限使它難以勝任超精細的工作。
光子是玻色子,電中性,沒有空間局域性而具有時間可逆性。它可以是資訊的載體, 也可以是能量的載體。作為資訊載體時,可以透過光纖(光纜)或自由空間進行傳遞,光載資訊的主要儲存方式為光儲存。光子技術將發展起光子計算機,其光子邏輯或智慧運算的資訊處理速度將受到光子開關極限時間10-14s的障礙,和光子整合光路密集度水平以及並行技術的制約。這些制約都遠較電子技術所受制約寬鬆。 光子作為能量的載體時(只有光子簡併度極高的鐳射束才能實現),高能鐳射束可以讓物質改性,可以作高溫熱加工,甚至有望導致核聚變。由於鐳射波長比電子波長短很多,因而可以勝任非常精細的工作。僅就資訊屬性而言,光子技術較諸電子技術有著明顯的優勢:光子開關的速度極限較電子開關速度極限高出4個量級以上,光子資訊可以作高密通道互動傳輸及並行處理;光頻載波要比微波頻率高出4
個量級,可荷載資訊量自然高得多;光束的實用調製方式較多,能夠採用密集的波分複用技術,頻分複用技術以及時分複用技術。 光子儲存的平面密度不僅大大高於磁儲存,而且還能發展空間維、時間維、光譜維及體全息等儲存方式。單體儲存容量可望達到TB量級。這是磁
儲存技術無法比擬的;光子整合包括器件整合和功能整合。光子整合度遠比電子整合度高。
單可以做到0.1μm 。有人認為,光子技術將會在全光通訊和光子計算機上取得突破:傳位元速率為TB/ s量級的全光通訊;僅非並行的單機“光腦“運算速度就可超過1012次/秒。