科技日報記者?劉霞

澳大利亞科學家領導的一個國際團隊研制出首款自校準光子芯片，其能“變身”數據高速公路上的橋梁，改變當前光學芯片之間的連接狀況，提升數據傳輸的速度，有望促進人工智能和自動駕駛汽車等領域的發展。最新研究發表于《自然·光子學》雜志。

新型自校準光子芯片（概念圖）。
圖片來源：徐興元/《自然·光子學》雜志

光子電路能夠操縱和引導信息的光通道，也可提供搜索圖案等計算能力，而模式搜索是醫療診斷、自動駕駛車輛、互聯網安全等許多應用的基礎。芯片的快速可靠重編程能加快搜索速度，但要做到這一點，非常困難且極其昂貴，而最新的自校準芯片克服了這一難題。

這項研究的一個關鍵挑戰是將所有光學功能集成到一個可“插入”現有基礎設施的設備上。研究團隊提出的解決方案是：在芯片制造后對其進行校準，也就是使用集成參考路徑而非外部設備對芯片進行校準，這提供了“撥號”所需的所有設置和開關功能。

首席研究員、莫納什大學阿瑟·洛厄里教授表示：“我們展示了一種自校準可編程光子濾波器芯片，自校準非常重要，因為它使可調諧光子集成電路廣泛應用于多個 領域，如根據顏色調換信號的光通信系統、運行速度極快的相關器、用于化學或生物分析甚至天文學領域的科學儀器等。”

洛厄里稱，2020年該校開發出一種新型光學微通信芯片，構建了數據高速公路的多條通道，實現了當時最快的網速。而新面世的自校準芯片可成為這些數據高速公路的入口、出口匝道和橋梁，將這些通道連接起來，使更多數據能更快移動。

研究人員表示，這一最新突破有望加速人工智能的發展，并應用于多個現實領域，如能夠即時解讀周圍環境的更安全的無人駕駛汽車、能更快速地診斷病情的人工智，以及更小的光子網絡交換機等。