Fotoniczny chip usprawni telekomunikację

„Światło jest wrażliwe na jakiekolwiek przeszkody, nawet bardzo małe” – tłumaczą naukowcy z Politechniki Mediolańskiej. Wystarczy przypomnieć sobie, jak wygląda świat przez pokrytą szronem szybę. Podobnym zaburzeniom ulegają wiązki światła, z pomocą których próbuje się bezprzewodowo przesyłać dane, co utrudnia ich odczytywanie.

Mediolański zespół z kolegami z innych ośrodków we Włoszech, Wielkiej Brytanii i USA stworzył właśnie układ, który, działając w parach, tak steruje świetlną wiązką, aby mogła pokonywać różnorodne przeszkody, nawet nieznane i zmieniające się w czasie. Chip potrafi dodatkowo tworzyć wiele nakładających się na siebie, lecz nie przeszkadzających sobie wiązek, dzięki czemu znacząco rośnie ilość przesyłanych informacji.

„Nasze układy to matematyczne procesory, które szybko i wydajnie wykonują obliczenia za pomocą światła, praktycznie bez zużycia energii. Wiązki optyczne są modulowane poprzez proste operacje algebraiczne, głównie dodawanie i mnożenie wykonywane bezpośrednio na sygnałach świetlnych i przesyłane za pomocą mikroanten zintegrowanych na układach. Technologia ta oferuje wiele korzyści, takich jak niezwykle łatwe przetwarzanie sygnału, wysoka efektywność energetyczna i wyjątkowo szerokie pasmo o częstotliwości powyżej 5000 GHz” – tłumaczy Francesco Morichetti, autor publikacji, która ukazała się w piśmie „Nature Photonics”.

Zdaniem naukowców, oprócz komunikacji (w tym w sieciach 5G i 6G), chip może znaleźć zastosowanie w budowie nowego typu komputerów, także zbudowanych z procesorów naśladujących neurony i w komputerach kwantowych oraz w kryptografii kwantowej, różnego typu czujnikach i właściwie wszędzie, gdzie potrzebne jest przetwarzanie dużej ilości danych, z dużą prędkością.

Więcej informacji w artykule źródłowym: https://www.nature.com/articles/s41566-023-01330-w