طور باحثون من جامعة سيول الوطنية وجامعة سيول رقاقة ضوئية متكاملة قابلة للبرمجة يمكنها إبطاء الضوء عند الحاجة. نعم، لقد منحوا الضوء القدرة على الضغط على الفرامل - وهو شيء يتمنى الكثير منا فعله في الزحام.

الفريق بقيادة البروفيسور نامكيو بارك وسونكيو يو (الهندسة الكهربائية والحاسوب، جامعة سيول الوطنية) والبروفيسور شيانجياو بياو (كلية الهندسة الكهربائية والحاسوب، جامعة سيول) نشروا عملهم في مجلة Advanced Science. هدفهم: حل عنق زجاجة حوسبة متزايد.

الذكاء الاصطناعي التوليدي والنماذج واسعة النطاق تلتهم قوة الحوسبة، وأشباه الموصلات الإلكترونية التقليدية تتعرق - فهي تستهلك أطنانًا من الطاقة وتصل إلى حدود سرعة نقل البيانات. هنا يأتي دور الحوسبة الضوئية، التي تستخدم الضوء بدلاً من الإلكترونات. الضوء سريع وفعال، لكن به عيب قاتل: يرفض التباطؤ. لا يمكنك أن تطلب من فوتون أن ينتظر دقيقة حتى تلحق به.

هنا تأتي الرقاقة الجديدة. تستخدم ظاهرة تسمى الشفافية المستحثة بالرنان المقترن (CRIT) للتحكم في سرعة وشكل الإشارات الضوئية. تقليديًا، أجهزة CRIT ثابتة في طرقها - بمجرد تصنيعها، تفعل شيئًا واحدًا إلى الأبد. تريد تأخيرًا أطول أو ترددًا مختلفًا؟ للأسف، اطلب رقاقة جديدة. هذا الجمود كان صداعًا كبيرًا لخوادم الذكاء الاصطناعي ومراكز البيانات التي تحتاج إلى معالجة فورية.

فريق جامعة سيول الوطنية غير اللعبة بمعالجة حالتين بصريتين - الوضع الساطع والوضع المظلم - كمعامل واحد قابل للتعديل وإضافة مقرنتي حلقة قابلتين للتحكم. هذا يسمح بإعادة برمجة الرقاقة أثناء التشغيل. في المحاكاة، أظهروا قدرتهم على تأخير الإشارات، ضبط عرض النطاق، وحتى تحويل التردد دون مكونات إضافية. ونعم، يعمل تحت ظروف العالم الحقيقي مثل الخسائر المادية، الحديث الحراري المتقاطع، وعيوب التصنيع.

إذا تم تسويقه، يمكن لهذه الرقاقة الواحدة التعامل مع مزامنة الإشارات، خطوط التأخير القابلة للتعديل، المخازن المؤقتة الضوئية، وتحويل التردد - كل ذلك مع كونها مرنة مثل نظام معرف بالبرمجيات. هذا يعني مراكز بيانات وخوادم ذكاء اصطناعي أصغر وأرخص وأكثر كفاءة في استهلاك الطاقة. التطبيقات المحتملة تشمل أيضًا القيادة الذاتية، الاتصالات من الجيل التالي، والتقنيات الكمومية.

قال البروفيسور بارك: "هذا البحث مهم لأنه يقترح مبدأ تصميم جديد يسمح بإعادة تشكيل تدفق الضوء داخل الدوائر الضوئية المتكاملة حسب الحاجة، مما يعزز مرونة التصميم بشكل كبير." وأضاف المؤلفان الأولان المشاركان الدكتور سيونغكيون بارك وطالب الدكتوراه بيومجون تشاي: "أدركنا أن إعادة تفسير فيزياء الرنان الضوئي التقليدي من منظور مختلف يمكن أن يكون نقطة انطلاق لاكتشاف وظائف جديدة."

إذن، يمكن للضوء أخيرًا أن يتعلم الصبر. الآن لو كان بإمكاننا فعل الشيء نفسه لأوقات تحميل الإنترنت.