財聯(lián)社11月30日訊（編輯 黃君芝）據報道，一項光學(xué)無(wú)線(xiàn)技術(shù)的新突破采用了光子芯片，可以有效地塑造光線(xiàn)以改善數據傳輸，這對未來(lái)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )和高速數據處理的進(jìn)步至關(guān)重要，無(wú)線(xiàn)光學(xué)傳輸或許可以不再有任何障礙。

意大利米蘭理工大學(xué)與比薩圣安娜高等學(xué)校、英國格拉斯哥大學(xué)和美國斯坦福大學(xué)聯(lián)合進(jìn)行的一項研究，已在《自然光子學(xué)》雜志上發(fā)表。該研究使制造光子芯片成為可能，該芯片可以用數學(xué)方法計算出光的最佳形狀，以最佳的狀態(tài)通過(guò)任何環(huán)境，甚至是未知或隨時(shí)間變化的環(huán)境。

問(wèn)題是眾所周知的：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，想想當我們透過(guò)一扇結霜的窗戶(hù)看東西時(shí)，或者當我們的眼鏡起霧時(shí)，我們是如何看到物體的。這種效應與光學(xué)無(wú)線(xiàn)系統中攜帶數據流的光束非常相似：信息雖然仍然存在，但已完全扭曲，極難恢復。

有鑒于此，研究人員開(kāi)發(fā)了這個(gè)新設備——用作智能收發(fā)器的小型硅芯片：它們成對地工作，可以自動(dòng)且獨立地“計算”光束需要什么形狀，以便以最大效率穿過(guò)一般環(huán)境。

這還不是全部：它們還可以生成多個(gè)重疊的光束，每個(gè)光束都有自己的形狀，并引導它們而不互相干擾；這樣，傳輸容量就大大增加，正如下一代無(wú)線(xiàn)系統所要求的那樣。

研究人員說(shuō)，“我們的芯片是數學(xué)處理器，可以非?？焖儆行У剡M(jìn)行光計算，幾乎不消耗能源。光束是通過(guò)簡(jiǎn)單的代數運算產(chǎn)生的，本質(zhì)上是求和和乘法，直接對光信號進(jìn)行運算，并由直接集成在芯片上的微天線(xiàn)傳輸?！?/p>

“這項技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn)：極其容易處理，高能效，以及超5000 GHz的巨大帶寬?！彼麄冄a充說(shuō)。

今天，所有的信息都是數字化的，但事實(shí)上，圖像、聲音和所有數據本質(zhì)上都是模擬的。數字化確實(shí)允許非常復雜的處理，但隨著(zhù)數據量的增加，這些操作在能源和計算方面變得越來(lái)越不可持續。

“如今，通過(guò)專(zhuān)用電路（模擬協(xié)處理器），人們對回歸模擬技術(shù)非常感興趣，這些電路將成為未來(lái)5G和6G無(wú)線(xiàn)互聯(lián)系統的推動(dòng)者。我們的芯片就是這樣工作的，”他們說(shuō)。

研究人員指出，使用光學(xué)處理器的模擬計算在許多應用場(chǎng)景中至關(guān)重要，包括神經(jīng)形態(tài)系統的 數學(xué)加速器、高性能計算（HPC）和人工智能、量子計算機和密碼學(xué)、定位和傳感器系統，以及通常需要高速處理大量數據的所有系統。