Учени създадоха мултифункционален фотонен чип, способен да ускори AI и квантовите изчисления

Учените от Университета „Монаш“ в Австралия създадоха миниатюрен микрочип, способен да генерира, насочва и чете информация, пренасяна чрез светлина в рамките на един чип. Тази разработка бележи значителен напредък в областта на „валитрониката“, която може да доведе до създаването на по-бързи и енергийно ефективни изчислителни системи, както и на квантови технологии.

Изследователи от Факултета по физика и астрономия на „Монаш“ за първи път обединиха в едно компактно устройство всички необходими функции: генериране на специализирани светлинни сигнали, управление на тяхната траектория и обратно преобразуване в електрически сигнали.

Водещият автор на изследването, Д-р Чи Ли отбеляза, че тяхната работа, публикувана в списанието Nature Photonics решава дългогодишен проблем във валитрониката.

„Преди можехме да генерираме или откриваме тези сигнали, но не можехме да изпълняваме всички операции в едно интегрирано устройство. Това, което създадохме е цялостна чип система, способна с висока точност да създава, насочва и чете тази информация.“

каза Д-р Ли

Устройството използва свръхтънки материали с дебелина от само няколко атома, комбинирани с наноструктури за прецизно управление на светлината. Д-р Кайцзян Син, съавтор на изследването обясни, че екипът е разработил прост метод за подреждане за интегриране на тези компоненти. Ключовото предимство на технологията е, че тя работи при стайна температура за разлика от много квантови системи, които изискват екстремно охлаждане. Старши авторът Д-р Хаоран Жен заяви, че тази работа проправя пътя към ново поколение компактни фотонни устройства.

„Това е значителна крачка към мащабируеми чип технологии, използващи светлина вместо електричество за обработка на информация. Фотонните устройства осигуряват огромна пропускателна способност, свръхвисока скорост на предаване на данни и ниска консумация на енергия, затова нашите постижения имат голям потенциал за приложение в квантовите изчисления, авангардната визуализация и системите за оптична връзка от следващото поколение.“

отбеляза Д-р Жен

За да демонстрират възможностите на чипа, изследователите успешно кодираха и обработиха две различни изображения едновременно, което потвърждава способността на устройството да управлява няколко потока информация. Професор Стефан А. Майер, ръководител на лабораторията по нанофотоника, подчерта, че тази разработка помага да се преодолее разривът между фундаменталните научни открития и практичните технологии. Международният проект обедини учени от Австралия, Китай, Сингапур, Германия и Япония.