自校准|数据高速路有了“匝道”和“桥梁” 首款自校准可编程光子芯片面世

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。
【自校准|数据高速路有了“匝道”和“桥梁” 首款自校准可编程光子芯片面世】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。