科技日報北京11月30日電 （記者劉霞）來自意大利米蘭理工大學與比薩圣安娜大學、英國格拉斯哥大學和美國斯坦福大學的科學家，攜手開發出一款新型光子芯片，可計算出光的最佳形狀，從而使其以最佳效率穿過任何環境，即使是未知或隨時間而變化的環境，有望應用于下一代無線系統。相關論文發表于最新一期《自然·光子學》雜志。
光對任何形式的障礙物都很敏感，即使是很小的障礙物。例如，當人們透過磨砂玻璃或起霧眼鏡看物體時，就會模糊難辨。這種影響與光無線系統中攜帶數據流的光束如出一轍：信息雖然存在，但完全失真，極難檢索。
最新研究開發的小型硅芯片可作智能收發器，它們成對工作，可自動且獨立地計算光束需要的形狀，從而以最大效率通過環境。此外，它們還可生成多個重疊的具有獨特形狀的光束，并在不相互干擾的情況下引導這些光束。通過這種方式，新型芯片的傳輸容量顯著提升，可滿足下一代無線系統的要求。
研究人員解釋道，這種新型芯片是數學處理器，可非常快速、高效地利用光進行計算，幾乎沒有能耗。光束通過簡單的代數運算產生，直接對光信號進行運算，并通過直接集成在芯片上的微型天線進行傳輸。這項技術具有許多優點：極易處理、高能效以及帶寬超過5000吉赫（GHz）。
研究團隊表示，使用光學處理器的模擬計算在多個領域有用武之地，可用于神經形態系統的數學加速器、高性能計算、人工智能、量子計算機和密碼學、高級定位和傳感器系統，以及通常需要以非常高的速度處理大量數據的系統。
