Optisches Rechnen: Photonische Prozessoren revolutionieren das maschinelle Lernen und versprechen blitzschnelle Rechengeschwindigkeiten bei deutlich geringerem Energiebedarf
Von Fouad Sabry
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Über dieses E-Book
Was ist Optical Computing?
Beim Optical Computing, auch bekannt als Photonic Computing, werden von Lasern oder anderen inkohärenten Quellen erzeugte Lichtwellen verwendet, um Computeraufgaben wie Datenverarbeitung auszuführen , Datenspeicherung oder Datenübertragung. Photonen zeigen seit einigen Jahrzehnten ihr Potenzial, eine größere Bandbreite zu bieten als die Elektronen, die in herkömmlichen Computern verwendet werden.
Wie Sie davon profitieren
(I) Einblicke und Validierungen zu den folgenden Themen:
Kapitel 1: Optical Computing
Kapitel 2: Computing
Kapitel 3: Quantum Computing
Kapitel 4: Zeitleiste von Quantencomputing und -kommunikation
Kapitel 5: Photonischer Kristall
Kapitel 6: Quantenalgorithmus
Kapitel 7: Quantennetzwerk
Kapitel 8: Shlomi Dolev
Kapitel 9: Faserlaser
Kapitel 10: Verbindungsengpass
Kapitel 11: Photonische integrierte Schaltung
Kapitel 12: Siliziumphotonik
Kapitel 13: Computergenerierte Holographie
Kapitel 14: Optische Faser mit Subwellenlängendurchmesser
Kapitel 15: Optisch Transistor
Kapitel 16: Bahndrehimpuls-Multiplexing
Kapitel 17: Photonisches Molekül
Kapitel 18: Lineares optisches Quantencomputing
Kap Kapitel 19: Integrierte Quantenphotonik
Kapitel 20: JCMsuite
Kapitel 21: Quantenspeicher
(II) Beantwortung der öffentlichen Top-Fragen zu Optical Computing.
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(III) Beispiele aus der Praxis für die Verwendung von Optical Computing in vielen Bereichen.
(IV) 17 Anhänge, um kurz 266 neue Technologien in jeder Branche zu erklären, um einen 360-Grad-Vollkommentar zu erhalten Verständnis von Optical-Computing-Technologien.
An wen richtet sich dieses Buch?
Profis, Studenten und Doktoranden, Enthusiasten, Bastler und solche, die es werden wollen jenseits von Basiswissen oder Informationen für jede Art von Optical Computing.
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Optisches Rechnen - Fouad Sabry
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3 - Agrarrobotik
4 - Geschlossene ökologische Systeme
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7 - Autonome Fahrzeuge
8 - Autonome Drohnen
9 - Autonome Robotik
10 - Autonome Waffen
11 - Arktologie
12 - 4D-Druck
13 - Kuppelstadt
14 - Biometrie
15 - Digitale Dufttechnologie
16 - Elektronische Nase
17 - E-Textilien
18 - Flexible Elektronik
19 - Memristor
20 - Molekulare Elektronik
21 - Nanoelektromechanische Systeme
22 - Halbleiter-Transformator
23 - Spintronik
24 - Thermische Kupfersäulenbeule
25 - Dreidimensionale integrierte Schaltung
26 - Twistronik
27 - Windkraftanlage in der Luft
28 - Americium
29 - Künstliche Photosynthese
30 - Konzentrierte Solarenergie
31 - Kryogene Behandlung
32 - Superkondensator
33 - Energy Harvesting
34 - Schwungrad-Energiespeicherung
35 - Fusionskraft
36 - Reaktor der Generation IV
37 - Schwerkraftbatterie
38 - Brennstoffzelle für zu Hause
39 - Lithium-Luft-Batterie
40 - Lithium-Eisenphosphat-Batterie
41 - Lithium-Schwefel-Batterie
42 - Magnesium-Batterie
43 - Magnonics
44 - Flüssigsalzreaktor
45 - Nanodraht-Batterie
46 - Optische Rektenna
47 - Umwandlung von Wärmeenergie im Ozean
48 - Festkörperbatterie
49 - Intelligentes Stromnetz
50 - Weltraumgestützte Solarenergie
51 - Thorium-Brennstoffkreislauf
52 - Vortex-Motor
53 - Drahtlose Energieübertragung
54 - Null-Energie-Gebäude
55 - Computergenerierte Bilder
56 - Eintauchen in die virtuelle Realität
57 - Verteiltes Hauptbuch
58 - Digitale Währung
59 - Dezentrale Finanzen
60 - 6G-Netzwerk
61 - Umgebungsintelligenz
62 - Künstliches Gehirn
63 - Künstliche Allgemeine Intelligenz
64 - Erweiterte Realität
65 - Kohlenstoff-Nanoröhren-Feldeffekttransistor
66 - Bürgerliche Technologie
67 - Digitale DNA-Datenspeicherung
68 - Exascale Computing
69 - Holographische Datenspeicherung
70 - Allzweck-Computing auf Grafikprozessoren
71 - Exocortex
72 - Li-Fi
73 - Industrielle Bildverarbeitung
74 - Mobile Zusammenarbeit
75 - Multimodale kontaktlose biometrische Systeme
76 - Nanoradio
77 - Neuromorphes Engineering
78 - Optisches Rechnen
79 - Quantencomputer
80 - Quantenkryptographie
81 - Quantenradar
82 - Radiofrequenz-Identifikation
83 - Semantic Web
84 - Software Defined Radio
85 - Spracherkennung
86 - Subvokale Erkennung
87 - Virtuelle Realität
88 - Digitale Forensik
89 - Intelligente Maschinen
90 - Aerogel
91 - Amorphes Metall
92 - Biokunststoff
93 - Leitfähiges Polymer
94 - Kryogene Behandlung
95 - Dynamische Panzerung
96 - Fulleren
97 - Graphen
98 - Labor auf einem Chip
99 - Hochtemperatur-Supraleitung
100 - Magnetische Nanopartikel
101 - Magnetorheologische Flüssigkeit
102 - Mikrofluidik
103 - Suprafluidität
104 - Metamaterial
105 - Metallschaum
106 - Multifunktionsstruktur
107 - Nanomaterialien
108 - Programmierbare Materie
109 - Quantenpunkt
110 - Silicen
111 - Superlegierung
112 - Synthetischer Diamant
113 - Zeitkristall
114 - Transluzenter Beton
115 - Künstliche Gebärmutter
116 - Gehirnimplantat
117 - Kryonik
118 - Aussterben
119 - DNA-Impfstoff
120 - MRNA-Impfstoff
121 - Enzybiotika
122 - Gentechnik
123 - Suspendierte Animation
124 - Verlängerung der Lebensdauer
125 - Strategien für eine vernachlässigbare Seneszenz
126 - Nanomedizin
127 - Nanosensor
128 - Omniprozessor
129 - Onkolytisches Virus
130 - Personalisierte Medizin
131 - Sequenzierung des gesamten Genoms
132 - Phagentherapie
133 - Plantibody
134 - Regenerative Medizin
135 - Roboterassistierte Chirurgie
136 - Senolytisch
137 - Stammzelltherapie
138 - Synthetische Biologie
139 - Synthetische Genomik
140 - Tissue Engineering
141 - Tricorder
142 - Virotherapie
143 - Vitrifikation
144 - Kryoprotektivum
145 - Hülsenlose Munition
146 - Tarnvorrichtung
147 - Gerichtete Energiewaffe
148 - Elektrolaser
149 - Elektromagnetische Waffen
150 - Elektrothermische Chemische Technologie
151 - Energieschild
152 - Grüne Kugel
153 - Marschflugkörper
154 - Laserwaffe
155 - MAHEM
156 - Präzisionsgelenkte Schusswaffe
157 - Schallwaffe
158 - Stealth-Technologie
159 - Teleskopmunition
160 - Leichte Kleinwaffentechnologien
161 - Gehirn-Computer-Schnittstelle
162 - Gehirnlesen
163 - Neuroinformatik
164 - Elektroenzephalographie
165 - Kopftransplantation
166 - Neuroprothetik
167 - Volumetrische Anzeige
168 - Laser-TV
169 - Holographie
170 - Optischer Transistor
171 - Bildschirmloses Video
172 - Schwarmintelligenz
173 - Android
174 - Gynäkologie
175 - Gastroboter
176 - Molekulare Nanotechnologie
177 - Nanorobotik
178 - Angetriebenes Exoskelett
179 - Selbstkonfigurierender modularer Roboter
180 - Schwarmrobotik
181 - Unbemanntes Fahrzeug
182 - Künstliche Schwerkraft
183 - Asteroidenbergbau
184 - Durchbruch Starshot
185 - Aufblasbarer Weltraumlebensraum
186 - Wiederverwendbares Startsystem
187 - Airless-Reifen
188 - Autonome Schiene Rapid Transit
189 - Ionengetriebenes Flugzeug
190 - Boeing X53 Active Aeroelastic Wing
191 - Adaptiver konformer Flügel
192 - Fluidische Flugsteuerungen
193 - Fliegende Autos
194 - Fusionsrakete
195 - Netzteil auf Erdboden
196 - Hoverbike
197 - Hovertrain
198 - Bodeneffektzug
199 - Atmosphärischer Satellit
200 - Jetpack
201 - Rucksack Hubschrauber
202 - Magnetschwebebahn
203 - Vactrain
204 - Magnetschwebebahn
205 - Massenfahrer
206 - Persönliche Schnellbahn
207 - Physisches Internet
208 - Scooter-Sharing-System
209 - Treibstoffdepot
210 - Selbstfahrendes Auto
211 - Weltraumaufzug
212 - Raumflugzeug
213 - Fahrzeugkommunikationssysteme
Reihen von the a uthor
Neue Technologien in der Luft- und Raumfahrt
1 - Plasmaantrieb
2 - Pulsdetonationsmotor
Neue Technologien in der Landwirtschaft
1 - Agrarrobotik
2 - Geschlossene ökologische Systeme
3 - Kultiviertes Fleisch
4 - Vertikale Landwirtschaft
Neue Technologien in autonomen Dingen
1 - Autonome Fahrzeuge
2 - Autonome Drohnen
3 - Autonome Robotik
4 - Autonome Waffen
Neue Technologien im Bauwesen
1 - Arktologie
2 - 4D-Druck
3 - Kuppelstadt
Neue Technologien in der Elektronik
1 - Biometrie
2 - Digitale Dufttechnologie
3 - Elektronische Nase
4 - E-Textilien
5 - Flexible Elektronik
6 - Memristor
7 - Molekulare Elektronik
8 - Nanoelektromechanische Systeme
9 - Halbleiter-Transformator
10 - Spintronik
11 - Thermischer Kupfersäulenstoß
12 - Dreidimensionale integrierte Schaltung
13 - Twistronik
Neue Technologien im Energiebereich
1 - Windkraftanlage in der Luft
2 - Americium
3 - Künstliche Photosynthese
4 - Konzentrierte Solarenergie
5 - Kryogene Behandlung
6 - Superkondensator
7 - Energy Harvesting
8 - Schwungrad-Energiespeicher
9 - Fusionskraft
10 - Reaktor der Generation IV
11 - Schwerkraftbatterie
12 - Brennstoffzelle für zu Hause
13 - Lithium-Luft-Batterie
14 - Lithium-Eisenphosphat-Batterie
15 - Lithium-Schwefel-Batterie
16 - Magnesium-Batterie
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2 - Digitale Währung
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2 - Umgebungsintelligenz
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5 - Erweiterte Realität
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6 - MRNA-Impfstoff
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13 - Nanosensor
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16 - Personalisierte Medizin
17 - Sequenzierung des gesamten Genoms
18 - Phagentherapie
19 - Plantibody
20 - Regenerative Medizin
21 - Roboterassistierte Chirurgie
22 - Senolytisch
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25 - Synthetische Genomik
26 - Tissue Engineering
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30 - Kryoprotektivum
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11 - MAHEM
12 - Präzisionsgelenkte Schusswaffe
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14 - Stealth-Technologie
15 - Teleskopmunition
16 - Leichte Kleinwaffentechnologien
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1 - Gehirn-Computer-Schnittstelle
2 - Gehirnlesen
3 - Neuroinformatik
4 - Elektroenzephalographie
5 - Kopftransplantation
6 - Neuroprothetik
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1 - Volumetrische Anzeige
2 - Laser-TV
3 - Holographie
4 - Optischer Transistor
5 - Bildschirmloses Video
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2 - Android
3 - Gynäkologie
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5 - Molekulare Nanotechnologie
6 - Nanorobotik
7 - Angetriebenes Exoskelett
8 - Selbstkonfigurierender modularer Roboter
9 - Schwarmrobotik
10 - Unbemanntes Fahrzeug
Neue Technologien in der Raumfahrt
1 - Künstliche Schwerkraft
2 - Asteroidenbergbau
3 - Durchbruch Starshot
4 - Aufblasbarer Weltraumlebensraum
5 - Wiederverwendbares Startsystem
Neue Technologien im Verkehrssektor
1 - Airless-Reifen
2 - Autonome Schiene Rapid Transit
3 - Ionengetriebene Flugzeuge
4 - Boeing X53 Aktiver Aeroelastischer Flügel
5 - Adaptiver konformer Flügel
6 - Fluidische Flugsteuerungen
7 - Fliegende Autos
8 - Fusion Rakete
9 - Netzteil auf Erdebene
10 - Hoverbike
11 - Hovertrain
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13 - Atmosphärischer Satellit
14 - Jetpack
15 - Rucksack Hubschrauber
16 - Magnetschwebebahn
17 - Staubsauger
18 - Magnetschwebebahn
19 - Massenfahrer
20 - Persönlicher S-Transit
21 - Physisches Internet
22 - Scooter-Sharing-System
23 - Treibstoffdepot
24 - Selbstfahrendes Auto
25 - Weltraumaufzug
26 - Raumflugzeug
27 - Fahrzeugkommunikationssysteme
Eine Milliarde
Bewandert
Optisches Rechnen
Photonische Prozessoren revolutionieren das maschinelle Lernen und versprechen blitzschnelle Rechengeschwindigkeiten bei deutlich geringerem Energiebedarf
Fouad Sabry
Urheberrecht
Optical Computing Copyright © 2022 von Fouad Sabry. Alle Rechte vorbehalten.
Alle Rechte vorbehalten. Kein Teil dieses Buches darf in irgendeiner Form oder mit elektronischen oder mechanischen Mitteln, einschließlich Informationsspeicher- und -abrufsystemen, ohne schriftliche Genehmigung des Autors reproduziert werden. Die einzige Ausnahme ist von einem Rezensenten, der kurze Auszüge in einer Rezension zitieren kann.
Cover entworfen von Fouad Sabry.
Dieses Buch ist ein Werk der Fiktion. Namen, Charaktere, Orte und Ereignisse sind entweder Produkte der Phantasie des Autors oder werden fiktiv verwendet. Jede Ähnlichkeit mit tatsächlichen Personen, lebenden oder toten, Ereignissen oder Orten ist völlig zufällig.
Bonus
Sie können eine E-Mail an 1BKOfficial.Org+OpticalComputing@gmail.com mit dem Betreff Optical Computing: Photonische Prozessoren revolutionieren maschinelles Lernen und versprechen blitzschnelle Rechengeschwindigkeiten bei viel geringerem Energiebedarf
senden, und Sie erhalten eine E-Mail, die die ersten Kapitel dieses Buches enthält.
Fouad Sabry
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www.1BKOfficial.org
Vorwort
Warum habe ich dieses Buch geschrieben?
Die Geschichte des Schreibens dieses Buches begann 1989, als ich ein Schüler der Secondary School of Advanced Students war.
Es ist bemerkenswert wie die MINT-Schulen (Wissenschaft, Technologie, Ingenieurwesen und Mathematik), die jetzt in vielen fortgeschrittenen Ländern verfügbar sind.
STEM ist ein Lehrplan, der auf der Idee basiert, Schüler in vier spezifischen Disziplinen - Wissenschaft, Technologie, Ingenieurwesen und Mathematik - in einem interdisziplinären und angewandten Ansatz auszubilden. Dieser Begriff wird typischerweise verwendet, um eine Bildungspolitik oder eine Lehrplanwahl in Schulen zu adressieren. Es hat Auswirkungen auf die Entwicklung der Arbeitskräfte, die nationale Sicherheit und die Einwanderungspolitik.
Es gab eine wöchentliche Klasse in der Bibliothek, wo jeder Schüler frei ist, jedes Buch zu wählen und für 1 Stunde zu lesen. Das Ziel der Klasse ist es, die Schüler zu ermutigen, andere Fächer als den Lehrplan zu lesen.
In der Bibliothek, während ich mir die Bücher in den Regalen ansah, bemerkte ich riesige Bücher, insgesamt 5.000 Seiten in 5 Teilen. Der Name des Buches ist The Encyclopedia of Technology
, das alles um uns herum beschreibt,vom absoluten Nullpunkt bis zu Halbleitern, fast jede Technologie, zu dieser Zeit, wurde mit bunten Illustrationen und einfachen Worten erklärt. Ich fing an, die Enzyklopädie zu lesen, und natürlich war ich nicht in der Lage, sie in der 1-stündigen wöchentlichen Klasse zu beenden.
Also überzeugte ich meinen Vater, die Enzyklopädie zu kaufen. Mein Vater kaufte alle Technologie-Tools für mich zu Beginn meines Lebens, den ersten Computer und die erste Technologie-Enzyklopädie, und beide haben einen großen Einfluss auf mich und meine Karriere.
Ich habe die gesamte Enzyklopädie im selben Sommerurlaub dieses Jahres beendet, und dann begann ich zu sehen, wie das Universum funktioniert und wie man dieses Wissen auf alltägliche Probleme anwendet.
Meine Leidenschaft für die Technologie begann vor mehr als 30 Jahren und die Reise geht immer noch weiter.
Dieses Buch ist Teil von The Encyclopedia of Emerging Technologies
, was mein Versuch ist, den Lesern die gleiche erstaunliche Erfahrung zu bieten, die ich in der High School hatte, aber anstelle von Technologien des 20. Jahrhunderts interessiere ich mich mehr für die aufkommenden Technologien, Anwendungen und Branchenlösungen des 21. Jahrhunderts.
The Encyclopedia of Emerging Technologies
wird aus 365 Büchern bestehen, wobei sich jedes Buch auf eine einzige aufstrebende Technologie konzentriert. Sie können die Liste der aufstrebenden Technologien und ihre Kategorisierung nach Branchen im Teil von Coming Soon
am Ende des Buches lesen.
365 Bücher, um den Lesern die Möglichkeit zu geben, ihr Wissen über eine einzige aufkommende Technologie jeden Tag innerhalb eines Jahres zu erweitern.
Einleitung
Wie habe ich dieses Buch geschrieben?
In jedem Buch von The Encyclopedia of Emerging Technologies
versuche ich, sofortige, rohe Sucheinblicke zu erhalten, direkt aus den Köpfen der Menschen, die versuchen, ihre Fragen über die aufkommende Technologie zu beantworten.
Es gibt 3 Milliarden Google-Suchanfragen pro Tag, und 20% davon wurden noch nie zuvor gesehen. Sie sind wie eine direkte Linie zu den Gedanken der Menschen.
Manchmal ist das Wie entferne ich Papierstau
. Zu anderen Zeiten sind es die zerreißenden Ängste und geheimen Sehnsüchte, die sie immer nur mit Google teilen würden.
In meinem Bestreben, eine unerschlossene Goldgrube von Content-Ideen über Optical Computing
zu entdecken, verwende ich viele Tools, um Autocomplete-Daten von Suchmaschinen wie Google zu hören, und dann schnell jede nützliche Phrase und Frage herauszuholen, die Leute fragen nach dem Keyword Optical Computing
.
Es ist eine Goldmine von Menscheneinsichten, mit denen ich frische, äußerst nützliche Inhalte, Produkte und Dienstleistungen erstellen kann. Die freundlichen Leute, wie Sie, wollen wirklich.
Personensuchen sind der wichtigste Datensatz, der jemals über die menschliche Psyche gesammelt wurde. Daher ist dieses Buch ein Live-Produkt und wird ständig durch immer mehr Antworten auf neue Fragen zum Thema Optical Computing
aktualisiert, die von Menschen wie Ihnen und mir gestellt werden, die sich über diese neue aufkommende Technologie wundern und mehr darüber erfahren möchten.
Der Ansatz für das Schreiben dieses Buches besteht darin, eine tiefere Ebene des Verständnisses dafür zu bekommen, wie Menschen rund um Optical Computing
suchen, Fragen und Fragen aufzudecken, die ich nicht unbedingt aus dem Kopf heraus denken würde, und diese Fragen in super einfachen und verdaulichen Worten zu beantworten und das Buch auf einfache Weise zu navigieren.
Wenn es also darum geht, dieses Buch zu schreiben, habe ich darauf geachtet, dass es so optimiert und zielgerichtet wie möglich ist. Dieser Buchzweck ist es, den Menschen zu helfen, ihr Wissen über Optical Computing
weiter zu verstehen und zu erweitern. Ich versuche, die Fragen der Menschen so genau wie möglich zu beantworten und viel mehr