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光コンピュータ ひかりコンピュータ optical computer

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ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

光コンピュータ
ひかりコンピュータ
optical computer

光の高速伝搬性,広帯域性,空間的並列性,耐電磁雑音性などの優れた特質を用いて情報処理を行なうコンピュータ。だが,光を伝える伝送路,光を処理する素子,記憶装置などの要素技術はまだ発展途上である。

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出典|ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典
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日本大百科全書(ニッポニカ)の解説

光コンピュータ
ひかりこんぴゅーた
optical computer

光波のもつ空間的な並列性と時間的な高速性を利用したコンピュータの総称。エレクトロニクス技術の発展に伴い、コンピュータの処理能力も飛躍的に増大してきたが、まだまだ十分とはいえない。コンピュータの処理能力をさらに向上させるために注目されているのが、光コンピュータである。コンピュータに光を応用することによって次のようなさまざまな特長が生ずる。(1)従来のコンピュータの回路やLSI素子の高性能化・高密度化に伴い、その内部の電気的配線も密になっているが、配線間での信号(情報)の電気的干渉などが高密度化に限界を与えるようになっている。このような配線機能を光学的に(空間内伝播(でんぱ)や光ファイバーを用いて)行えば、相互作用を及ぼし合ったり、ほかからの電気的ノイズを拾ったりすることがないので、コンピュータの回路や素子の高密度化が可能となり、能力を向上させることができる。また、電気的な配線では結ぶことができないような(たとえば、温度が何百℃も異なるような)2点間も光によって結合して信号を送ることができる。(2)従来のコンピュータ用の論理素子やメモリー素子に比べて大幅に演算や記憶・再生の速度が速く、消費エネルギーも小さいものが光を用いてつくられる可能性がある。このような光素子を用いれば、コンピュータの構成(アーキテクチャー)を従来のものから特別に変えなくとも、その性能が向上する。(3)高速コンピュータの処理方式として多数の演算素子を同時に使って情報を処理する「並列処理」の手法が注目されているが、人間の目が一度に一つの点だけでなく広がりのある対象をとらえることができるように、空間を進む光は本質的に並列処理に適した性質をもつので、この性質が利用できる。たとえば、従来のコンピュータでは多くの繰り返し演算数や素子数を必要とする二次元のフーリエ変換も、わずかレンズ一枚を使うだけで一瞬のうちに完了できる。
 このような特長に着目して、光を用いるコンピュータについて、その具体的概念や方式・素子などの研究開発が世界各地で進められているが、現在のところ、商品レベルに達しているものは、特殊用途の光情報処理装置などごく限られており、今後の進展が期待されている。[石原 聰]

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