2026年3月10日——未来计算机的运算速度将真正达到光速。极短光脉冲可实现超快逻辑运算：这是近期发表在权威期刊《自然·光子学》上的研究成果。该研究由米兰理工大学物理系团队主导，与意大利国家研究委员会光子学与纳米技术研究所（IFN-CNR）及多个国际研究中心合作完成。项目协调人、米兰理工大学物理学教授朱利奥·切鲁洛带领团队取得了这一突破，团队成员包括斯特凡诺·达尔孔特教授、玛格丽塔·迈乌里教授，以及文章第一作者弗朗切斯科·古奇研究员和马蒂亚·鲁索研究员。IFN-CNR的佛朗哥·卡马尔戈研究员也参与了此项研究。

该研究为开发新一代信息处理技术迈出重要一步，其速度或比现有技术快数百倍。当今计算机依赖晶体管内部的电荷移动，但其最高工作频率存在难以突破的物理极限。与传统电子技术不同，这种创新方法通过振荡光操控物质中电子的量子态。正如切鲁洛教授所解释：“我们证实光不仅能传输信息，还能处理信息。利用超短激光脉冲，我们可在十亿分之一秒的百万分之一时间尺度上控制物质的量子态——即以光振荡频率实现电子学前所未有的运算速度。”这些操作的执行速率超过10太赫兹，比最先进的现代电子设备快百倍以上。

为实现这一目标，该研究团队采用仅三个原子层厚度的新型二维半导体材料二硫化钨（WS₂）。得益于这种纳米薄膜的量子特性，电子可在其内部占据两个被称为“能谷”的量子态。这些能谷可像传统计算机的0和1那样作为信息单元，但操控速度更快。

通过精确控制仅数飞秒（十亿分之一秒的百万分之一）的激光脉冲序列，研究人员成功实现了信息的选择性开启、关闭与扩展，其逻辑运算功能与电子电路类似，但速度呈数量级提升。所有实验均在室温下完成，采用实验室常规激光脉冲即可实现。该研究还量化了量子信息在材料中的稳定持续时间，这对未来技术应用至关重要。

正如卡马尔戈研究员（IFN-CNR）强调：“这项原理验证指明了未来需要攻克的多重科技挑战，从构建更复杂的脉冲序列，到增加可行设备的比特数。”突破这些障碍将催生超快逻辑器件新范式，最终将这项原理验证转化为未来计算机的实用技术。