首款自校準可編程光子芯片面世

  ICC訊 澳大利亞科學(xué)家領(lǐng)導的一個(gè)國際團隊研制出首款自校準光子芯片，其能“變身”數據高速公路上的橋梁，改變當前光學(xué)芯片之間的連接狀況，提升數據傳輸的速度，有望促進(jìn)人工智能和自動(dòng)駕駛汽車(chē)等領(lǐng)域的發(fā)展。最新研究發(fā)表于《自然·光子學(xué)》雜志。

  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(dòng)駕駛車(chē)輛、互聯(lián)網(wǎng)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(diǎn)，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(gè)關(guān)鍵挑戰是將所有光學(xué)功能集成到一個(gè)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：在芯片制造后對其進(jìn)行校準，也就是使用集成參考路徑而非外部設備對芯片進(jìn)行校準，這提供了“撥號”所需的所有設置和開(kāi)關(guān)功能。

  首席研究員、莫納什大學(xué)阿瑟·洛厄里教授表示：“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于多個(gè)領(lǐng)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(guān)器、用于化學(xué)或生物分析甚至天文學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)儀器等?！?

  洛厄里稱(chēng)，2020年該校開(kāi)發(fā)出一種新型光學(xué)微通信芯片，構建了數據高速公路的多條通道，實(shí)現了當時(shí)最快的網(wǎng)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、出口匝道和橋梁，將這些通道連接起來(lái)，使更多數據能更快移動(dòng)。

  研究人員表示，這一最新突破有望加速人工智能的發(fā)展，并應用于多個(gè)現實(shí)領(lǐng)域，如能夠及時(shí)解讀周?chē)h(huán)境的更安全的無(wú)人駕駛汽車(chē)、能更快速地診斷病情的人工智能，以及更小的光子網(wǎng)絡(luò )交換機等。

  【總編輯圈點(diǎn)】

  這是一個(gè)有意思的比喻——高速公路的出入匝道和橋梁。匝道，在交通上屬于引道，起銜接作用，輔助和引導車(chē)輛出入主道。如果沒(méi)有引道，汽車(chē)直接沖上高速公路，非常危險且效率不高。數據的運行同樣也是這個(gè)道理，有更多輔助設施，能讓信息高速通道運行得更加順暢。本文科研人員研發(fā)出了一種自校準光子芯片，它能使數據更快移動(dòng)，讓光子集成電路更方便快捷地用于更多領(lǐng)域，比如說(shuō)無(wú)人駕駛、智慧醫療、自然語(yǔ)言處理等——這些都是智能時(shí)代非常重要的應用。