Seul Ulusal Üniversitesi ve Seul Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, ışığı ihtiyaç duyulduğunda yavaşlatabilen programlanabilir bir fotonik entegre devre geliştirdi. Evet, ışığa frene basma yeteneği kazandırdılar - çoğumuzun trafikte yapmayı dilediği bir şey.

Profesör Namkyoo Park ve Sunkyu Yu (Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği, SNU) ile Profesör Xianji Piao (Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Okulu, Seul Üniversitesi) liderliğindeki ekip, çalışmalarını Advanced Science dergisinde yayınladı. Hedefleri: büyüyen bir bilgi işlem darboğazını çözmek.

Üretken yapay zeka ve büyük ölçekli modeller, bilgi işlem gücünü tüketiyor ve geleneksel elektronik yarı iletkenler ter döküyor - çok fazla enerji tüketiyorlar ve veri aktarım hızı sınırlarına dayanıyorlar. Sahneye optik hesaplama çıkıyor: elektronlar yerine ışık kullanıyor. Işık hızlı ve verimli, ancak ölümcül bir kusuru var: yavaşlamayı reddediyor. Bir fotona "bir dakika bekle, yetişeyim" diyemezsiniz.

İşte bu noktada yeni çip devreye giriyor. Optik sinyallerin hızını ve şeklini kontrol etmek için eşleştirilmiş rezonatör kaynaklı şeffaflık (CRIT) adı verilen bir olguyu kullanıyor. Geleneksel CRIT cihazları yollarına bağlıdır - üretildikten sonra sonsuza dek tek bir şey yaparlar. Daha uzun bir gecikme veya farklı bir frekans mı istiyorsunuz? Çok yazık, yeni bir çip sipariş edin. Bu esneklik eksikliği, gerçek zamanlı işleme ihtiyaç duyan yapay zeka sunucuları ve veri merkezleri için büyük bir baş ağrısı olmuştur.

SNU ekibi, iki optik durumu (parlak mod ve karanlık mod) tek bir ayarlanabilir parametre olarak ele alıp iki kontrol edilebilir döngü bağlayıcı ekleyerek oyunu değiştirdi. Bu, çipin anında yeniden programlanmasına olanak tanıyor. Simülasyonlarda, sinyalleri geciktirebildiklerini, bant genişliğini ayarlayabildiklerini ve hatta ek bileşenler olmadan frekans dönüştürme yapabildiklerini gösterdiler. Ve evet, malzeme kayıpları, termal karışma ve üretim kusurları gibi gerçek dünya koşullarında da çalışıyor.

Ticarileştirilirse, bu tek çip, sinyal senkronizasyonu, ayarlanabilir gecikme hatları, optik tamponlar ve frekans dönüşümünü - tümü yazılım tanımlı bir sistem kadar esnek bir şekilde - halledebilir. Bu, daha küçük, daha ucuz ve daha enerji verimli veri merkezleri ve yapay zeka sunucuları anlamına geliyor. Potansiyel uygulamalar arasında otonom sürüş, yeni nesil iletişim ve kuantum teknolojileri de yer alıyor.

Profesör Park, "Bu araştırma, fotonik entegre devreler içindeki ışık akışının gerektiğinde yeniden yapılandırılmasına izin veren, tasarım esnekliğini büyük ölçüde artıran yeni bir tasarım prensibi önermesi açısından önemlidir" dedi. Ortak ilk yazarlar Dr. Seungkyun Park ve doktora öğrencisi Beomjoon Chae, "Geleneksel fotonik rezonatör fiziğini farklı bir perspektiften yeniden yorumlamanın, yeni işlevler keşfetmek için bir başlangıç noktası olarak hizmet edebileceğini fark ettik" diye ekledi.

Böylece ışık nihayet sabrı öğrenebilir. Keşke internet yükleme süreleri için de aynısını yapabilsek.