财经联合通讯社(记者黄君芝)日前,一种基于光子芯片的新型光通信技术取得了突破性进展,它将极大地提高光的传输效率,有望成为下一代移动通信与信息处理领域的重要研究方向,也为实现无线光通信奠定了基础。
《自然光子学》期刊刊登了意大利米兰理工大学的一份研究报告,该报告由比萨圣安娜高等专科学校,英国格拉斯哥大学以及美国斯坦福大学共同完成。这项研究让我们有了制作光子晶片的机会,这种晶片可以在各种情况下以最好的方式透过各种情况,即使是在不确定的或时变的情况下。
这个问题大家都知道:光线对各种类型的障碍都非常敏感,哪怕是最微小的障碍。举个例子,想象一下,我们在通过结冰的窗子看事物,或在镜片上蒙上一层雾气时,我们看见的是什么。这一效果就像是在光通信系统中传输资料的光线一样:尽管还保留着信息,但是已经被彻底地歪曲了,要复原起来是极其困难的。
考虑到这一点,研究者们研发出了这种新装置,这种装置是用来作为一种智能收发机的微型硅晶片:他们配对工作,并能自行“计算”出光束所需的形状,从而使其在普通环境中以最高的效率运行。
不仅如此,他们还能产生多重叠加的光线,每一道光线都具有各自的外形,并且彼此之间不会发生干涉;这种方式极大地提高了传输能力,满足了新一代无线通信系统的需要。
研究者称:“这种芯片是一种能够迅速高效地进行光学运算且能耗极低的数学处理程序。”它采用的是一种简单的代数操作,实质上就是加法与乘法,直接将光信号进行处理,再通过内置于芯片中的微天线来实现。”
他们还说:“这种技术有很多优势:非常简单,能量效率高,而且带宽非常大,超过5000 GHz。”
如今,所有的资讯都已数码化,但事实上,影像、声音及其他资料基本上都是类比。数位化的确可以进行十分精密的运算,但是当资料的数量不断增长时,无论是从能量上还是从运算上来说,这种运算都会变得难以维持。
“现在,回归仿真技术已经被应用到了特殊的电路中,它是5 G、6 G无线互联的关键器件。这就是我们的芯片工作原理。
基于光处理器的仿真计算在很多领域都有着重要的应用,如神经网络、高性能计算、量子计算与密码、定位与传感等。
领取专属 10元无门槛券
私享最新 技术干货