登录
 机构网站
  1. 首页
  2. 情报产品
  3. 快讯详情

《澳大利亚科学家研制出首款自校准可编程光子芯片》

  • 来源专题：光电情报网信息监测服务平台
  • 编译者： husisi
  • 发布时间：2022-07-18

  • 据科技日报报道，澳大利亚科学家领导的一个国际团队研制出首款自校准光子芯片，其能“变身”数据高速公路上的桥梁，改变当前光学芯片之间的连接状况，提升数据传输的速度。最新研究发表于《自然·光子学》杂志。

    研究人员表示，这一最新突破有望加速人工智能的发展，并应用于多个现实领域，如能够即时解读周围环境的更安全的无人驾驶汽车、能更快速地诊断病情的人工智，以及更小的光子网络交换机等。

    据悉，光子电路能够操纵和引导信息的光通道，也可提供搜索图案等计算能力，而模式搜索是医疗诊断、自动驾驶车辆、互联网安全等许多应用的基础。芯片的快速可靠重编程能加快搜索速度，但要做到这一点，非常困难且极其昂贵，而最新的自校准芯片克服了这一难题。

141浏览量
原文链接
相关报告

  • 《首款自校准可编程光子芯片面世》
    • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心—领域情报网
    • 编译者：冯瑞华
    • 发布时间：2022-07-21
    • 澳大利亚科学家领导的一个国际团队研制出首款自校准光子芯片，其能“变身”数据高速公路上的桥梁，改变当前光学芯片之间的连接状况，提升数据传输的速度，有望促进人工智能和自动驾驶汽车等领域的发展。最新研究发表于《自然·光子学》杂志。 　　光子电路能够操纵和引导信息传输的光通道，也可提供搜索图案等计算能力，而模式搜索是医疗诊断、自动驾驶车辆、互联网安全等许多应用的基础。芯片的快速可靠重编程能加快搜索速度，但要做到这一点，非常困难且极其昂贵，最新的自校准芯片则克服了这一难题。 　　这项研究的一个关键挑战是将所有光学功能集成到一个可“插入”现有基础设施的设备上。研究团队提出的解决方案是：在芯片制造后对其进行校准，也就是使用集成参考路径而非外部设备对芯片进行校准，这提供了“拨号”所需的所有设置和开关功能。 　　首席研究员、莫纳什大学阿瑟·洛厄里教授表示：“我们展示了一种自校准可编程光子滤波器芯片，自校准非常重要，因为它使可调谐光子集成电路广泛应用于多个领域，如根据颜色调换信号的光通信系统、运行速度极快的相关器、用于化学或生物分析甚至天文学领域的科学仪器等。” 　　洛厄里称，2020年该校开发出一种新型光学微通信芯片，构建了数据高速公路的多条通道，实现了当时最快的网速。而新面世的自校准芯片可成为这些数据高速公路的入口、出口匝道和桥梁，将这些通道连接起来，使更多数据能更快移动。 　　研究人员表示，这一最新突破有望加速人工智能的发展，并应用于多个现实领域，如能够及时解读周围环境的更安全的无人驾驶汽车、能更快速地诊断病情的人工智能，以及更小的光子网络交换机等。 【总编辑圈点】 　　这是一个有意思的比喻——高速公路的出入匝道和桥梁。匝道，在交通上属于引道，起衔接作用，辅助和引导车辆出入主道。如果没有引道，汽车直接冲上高速公路，非常危险且效率不高。数据的运行同样也是这个道理，有更多辅助设施，能让信息高速通道运行得更加顺畅。本文科研人员研发出了一种自校准光子芯片，它能使数据更快移动，让光子集成电路更方便快捷地用于更多领域，比如说无人驾驶、智慧医疗、自然语言处理等——这些都是智能时代非常重要的应用。
    100浏览量
    原文链接

  • 《前沿 | 首款自校准可编程光子芯片面世》
    • 来源专题：光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者：husisi
    • 发布时间：2022-07-13
    • 澳大利亚莫纳什大学(Monash university)和墨尔本皇家理工大学(RMIT university)的研究团队开发了一种先进光子集成电路(PIC)，能够在数据“高速公路”之间架起桥梁。该团队表示，这将彻底改变当前光学芯片的连接方式，并用硅片薄片取代笨重的3D光学器件。日前，该研究发表在《自然•光子学》(Nature Photonics)杂志上。 该研究能够加速人工智能全球化的发展，并并应用于多个现实领域，包括： ? 更安全的无人驾驶汽车：能够及时解读周围环境。 ? 使人工智能能够更快速地诊断医疗状况。 ? 令 Google Homes、Alexa 和 Siri 等应用程序的自然语言处理速度更快。 ? 更小的网络交换机：用于重新配置承载互联网的光网络，以便更快地在需要的地方获取数据。 据该项目的首席研究员、莫纳什大学电气和计算机系统工程系的Arthur Lowery 教授表示，该团队的最新成果补充了莫纳什大学 Bill Corcoran 博士之前的研究发现。据介绍，Bill Corcoran博士在 2020 年与 RMIT 合作，共同开发了一种新型光学微梳芯片，可以将流量压缩三倍通过单根光纤覆盖整个光纤网络（NBN），被认为是有史以来上实现的全球最快互联网传输速率，而且芯片仅有指甲大小。 自校准光子芯片 光学微梳芯片在数据数据高速公路上建造了多条“车道”，目前自校准芯片已经连接所有车道的上下行“匝道”和“桥梁”， 并能够实现更大容量的数据移动。“我们展示了一种自校准可编程光子滤波器芯片，具有信号处理核心和用于自校准的集成参考路径，”Lowery 教授提到。 自校准技术意义重大，因为它使得可调谐光子集成电路在现实世界中能够发挥真正的应用价值，包括根据颜色将信号切换到目的地的光通信系统、高速相似性计算（相关器）、用于化学或生物分析甚至是天文学的科学仪器。 研究团队介绍称：“电子技术使用数字技术在无线电滤波器的稳定性也得以改进，因此许多手机能够共享相同的频谱。同样，该光学芯片具有类似的架构，但可以在太赫兹带宽的信号上进行工作。” 自动驾驶汽车、遥控采矿和医疗设备等依赖互联网的新技术在未来将需要更快、更高的带宽。 而带宽的增加不仅仅是为了改进互联网传输所使用的光纤，还涉及提供多种颜色的紧凑型交换机，向多个方向发送数据，这样数据就可以同时传输到多个通道。 来自墨尔本 InPAC 的 Arnan Mitchell 教授认为，上述研究是一项重大突破，该研究团队的光子技术目前已经足够先进，可以将真正复杂的系统集成在单个芯片上。其中一项技术突破是芯片能够使所有组件作为一个整体工作的片上参考系统，它将使我们能够通过快速重新配置承载互联网的光网络来解决其瓶颈问题，以便在最需要数据的地方获取数据。“ 光子电路能够操纵和路由信息的光通道，但它们也可以提供一些计算能力。比如模式搜索，它是许多应用的基础，涉及医疗诊断、自动驾驶汽车、互联网安全、威胁识别和搜索算法等方方面面。 该研究的一个关键挑战是将所有光学功能集成到可以插入现有基础设施的设备上。“我们的解决方案是在制造后校准芯片，通过使用芯片上的参考，而不是使用外部设备对它们进行有效调整”，ARC 的研究员 Laureate Fellow教授说道。 “我们利用因果关系——结果跟随原因，这意味着通过芯片路径的光学延迟可以从强度与波长的关系中唯一地推导出来，这比精确的时间延迟更容易测量。团队为芯片添加了一个参考路径并对其进行了校准。 这为我们提供了‘拨号’所需的所有设置以及所需的开关功能或光谱响应。” 该方法是使光子芯片实用化过程中的一个关键步骤。研究人员无需像调整旧收音机那样寻找设置，而是可以一次性调整芯片，从而实现数据流从一个目的地快速可靠地切换到另一个目的地。 光子芯片的可靠性调谐开辟了许多其他应用，比如光学相关器，它可以迅速找到数据流中的数据模式，这也是该团队的一个研究方向。 “随着我们将越来越多的台式设备集成到指甲大小的芯片上，使它们一起工作以达到它们更大时的速度和功能变得越来越困难。如果想要克服该挑战，一个能够自我校准的”智能“芯片显得尤为重要，这样所有组件都可以以他们所需的速度一致地运行，”澳大利亚阿德莱德大学的 Andy Boes 博士说。
    298浏览量
    原文链接