Chip Fotonik Baru Dapat Menghitung Bentuk Cahaya Terbaik

Cahaya sensitif terhadap hambatan apa pun - bahkan hambatan kecil pun dapat menghalangi perambatannya. Efek ini sangat mirip dengan pancaran sinar yang membawa aliran data dalam sistem nirkabel optik: informasi, meskipun masih ada, telah terdistorsi sepenuhnya dan sangat sulit untuk dipulihkan.
Sebuah studi baru-baru ini yang dilakukan oleh Politecnico di Milano, bersama dengan Istituto Superiore Sant'Anna di Pisa, Universitas Glasgow dan Universitas Stanford, telah memungkinkan terciptanya chip fotonik yang mampu menghitung secara matematis bentuk cahaya yang optimal. Chip fotonik ini dapat melewati lingkungan apa pun, bahkan lingkungan yang tidak diketahui atau bervariasi terhadap waktu, dan pada akhirnya mengoptimalkan profil cahaya di "lingkungan apa pun".
Karya ini diterbitkan dalam sebuah makalah di Nature Photonics.
Ukuran minimum, efisiensi maksimum
Milan memimpin penelitian yang mengarah pada pengembangan perangkat – chip silikon kecil yang bertindak sebagai transceiver pintar. Bekerja berpasangan, mereka dapat secara otomatis dan mandiri menentukan bentuk seberkas cahaya yang diperlukan agar dapat melewati lingkungan umum dengan efisiensi maksimum.
Mereka juga dapat menghasilkan beberapa sinar yang tumpang tindih, masing-masing dengan bentuknya sendiri, dan mengarahkannya tanpa mengganggu satu sama lain; dengan cara ini, kapasitas transmisi meningkat secara signifikan, seperti yang diperlukan untuk sistem komunikasi nirkabel generasi mendatang.
Francesco Morichetti, kepala Laboratorium Perangkat Fotonik di Politecnico di Milano, berkomentar, "Chip kami adalah prosesor matematis yang melakukan perhitungan optik dengan sangat cepat dan efisien, dan hampir tidak menghabiskan energi."
“Berkas cahaya dihasilkan oleh operasi aljabar sederhana, pada dasarnya penjumlahan dan perkalian, yang dilakukan langsung pada sinyal optik dan ditransmisikan oleh antena mikro yang terintegrasi pada chip. Teknologi ini memiliki banyak keunggulan: sangat mudah ditangani, sangat hemat energi. , dengan bandwidth besar lebih dari 5,000 GHz."
Andrea Melloni, Direktur Polifab, Pusat Mikro dan Nanoteknologi di Politecnico di Milano, mengatakan, "Saat ini, semua informasi bersifat digital. Namun faktanya gambar, suara, dan semua data pada dasarnya bersifat analog. Digitalisasi memang memungkinkan pemrosesan yang sangat kompleks, namun seiring bertambahnya jumlah data, operasi ini menjadi semakin tidak berkelanjutan dalam hal energi dan komputasi. Ada banyak minat untuk kembali ke teknologi analog melalui sirkuit khusus (koprosesor analog), yang akan menjadi pendukung nirkabel 5G dan 6G di masa depan. sistem yang saling berhubungan. Beginilah cara kerja chip kami."
Marc Sorel, Profesor Elektronika di Institut Pendidikan Tinggi TeCIP di Santa Ana, mengatakan, “Komputasi analog menggunakan prosesor optik sangat penting dalam banyak skenario aplikasi, termasuk pedal gas matematika untuk sistem neuromorfik, komputasi kinerja tinggi dan kecerdasan buatan, komputer kuantum dan kriptografi, penentuan posisi tingkat lanjut, lokalisasi, dan sistem sensor, serta di semua sistem yang memerlukan pemrosesan data dalam jumlah besar dengan kecepatan tinggi."