澳大利亞科學家領(lǐng)導的一個國際團隊研制出首款自校準光子芯片，其能“變身”數(shù)據(jù)高速公路上的橋梁，改變當前光學芯片之間的連接狀況，提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣龋型龠M人工智能和自動駕駛汽車等領(lǐng)域的發(fā)展。最新研究發(fā)表于《自然·光子學》雜志。
光子電路能夠操縱和引導信息傳輸?shù)墓馔ǖ溃部商峁┧阉鲌D案等計算能力，而模式搜索是醫(yī)療診斷、自動駕駛車輛、互聯(lián)網(wǎng)安全等許多應用的基礎(chǔ)。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(guān)鍵挑戰(zhàn)是將所有光學功能集成到一個可“插入”現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)備上。研究團隊提出的解決方案是：在芯片制造后對其進行校準，也就是使用集成參考路徑而非外部設(shè)備對芯片進行校準，這提供了“撥號”所需的所有設(shè)置和開關(guān)功能。
首席研究員、莫納什大學阿瑟·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(diào)諧光子集成電路廣泛應用于多個領(lǐng)域，如根據(jù)顏色調(diào)換信號的光通信系統(tǒng)、運行速度極快的相關(guān)器、用于化學或生物分析甚至天文學領(lǐng)域的科學儀器等。”
洛厄里稱，2020年該校開發(fā)出一種新型光學微通信芯片，構(gòu)建了數(shù)據(jù)高速公路的多條通道，實現(xiàn)了當時最快的網(wǎng)速。而新面世的自校準芯片可成為這些數(shù)據(jù)高速公路的入口、出口匝道和橋梁，將這些通道連接起來，使更多數(shù)據(jù)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(fā)展，并應用于多個現(xiàn)實領(lǐng)域，如能夠及時解讀周圍環(huán)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(wǎng)絡(luò)交換機等。
【總編輯圈點】
這是一個有意思的比喻——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，輔助和引導車輛出入主道。如果沒有引道，汽車直接沖上高速公路，非常危險且效率不高。數(shù)據(jù)的運行同樣也是這個道理，有更多輔助設(shè)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(shù)據(jù)更快移動，讓光子集成電路更方便快捷地用于更多領(lǐng)域，比如說無人駕駛、智慧醫(yī)療、自然語言處理等——這些都是智能時代非常重要的應用。(記者劉霞)
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