首款自校準可編程光子芯片面世
澳大利亞科學家領導的一個國際團隊研製出首款自校準光子芯片,其能“變身”數據高速公路上的橋樑,改變當前光學芯片之間的連接狀況,提升數據傳輸的速度,有望促進人工智能和自動駕駛汽車等領域的發展。最新研究發表於《自然·光子學》雜誌。
光子電路能夠操縱和引導信息傳輸的光通道,也可提供搜索圖案等計算能力,而模式搜索是醫療診斷、自動駕駛車輛、互聯網安全等許多應用的基礎。芯片的快速可靠重編程能加快搜索速度,但要做到這一點,非常困難且極其昂貴,最新的自校準芯片則克服了這一難題。
這項研究的一個關鍵挑戰是將所有光學功能集成到一個可“插入”現有基礎設施的設備上。研究團隊提出的解決方案是:在芯片製造後對其進行校準,也就是使用集成參考路徑而非外部設備對芯片進行校準,這提供了“撥號”所需的所有設置和開關功能。
首席研究員、莫納什大學阿瑟·洛厄裡教授表示:“我們展示了一種自校準可編程光子濾波器芯片,自校準非常重要,因為它使可調諧光子集成電路廣泛應用於多個領域,如根據顏色調換信號的光通信系統、運行速度極快的相關器、用於化學或生物分析甚至天文學領域的科學儀器等。”
洛厄裡稱,2020年該校開發出一種新型光學微通信芯片,構建了數據高速公路的多條通道,實現了當時最快的網速。而新面世的自校準芯片可成為這些數據高速公路的入口、出口匝道和橋樑,將這些通道連接起來,使更多數據能更快移動。
研究人員表示,這一最新突破有望加速人工智能的發展,並應用於多個現實領域,如能夠及時解讀周圍環境的更安全的無人駕駛汽車、能更快速地診斷病情的人工智能,以及更小的光子網絡交換機等。