Лабораторна аварія спонукала інженерів створити чіп, який випромінює веселку потужних лазерних променів. (Зображення: MirageC/Getty Images)
Аварія в лабораторії спонукала інженерів створити чіп, який випромінює веселку потужних лазерних променів, і це може допомогти центрам обробки даних краще керувати стрімко зростаючими обсягами даних штучного інтелекту (ШІ).
Новий фотонний чіп містить лазерне джерело промислового класу, поєднане з точно розробленою оптичною схемою, яка формує та стабілізує світло, перш ніж розділити його на кілька рівномірно розподілених кольорів.
Вам може сподобатися
-
Новий комп'ютер Microsoft на основі світла натхненний 80-річною технологією — він може зробити штучний інтелект у 100 разів ефективнішим
-
Вчені вперше використовують квантове машинне навчання для створення напівпровідників – і це може змінити спосіб виготовлення чіпів
-
Квантовий інтернет стає ближчим завдяки новому чіпу — він допомагає передавати квантові сигнали через реальні волоконно-оптичні кабелі
Створення цього ефекту веселки, який називається частотним гребінцем, зазвичай вимагає великих і дорогих лазерів і підсилювачів. Однак, працюючи над удосконаленням технології лідара (виявлення та визначення дальності світла), дослідники натрапили на спосіб упакувати цю потужну фотонічну технологію в один крихітний чіп.
Лідар використовує лазерні імпульси для вимірювання відстані на основі часу, необхідного їм для досягнення об'єкта та відбиття назад. Намагаючись створити потужніші лазери, здатні збирати детальні дані з більшої відстані, команда помітила, що чіп розщеплює світло на кілька кольорів.
Що таке частотний гребінець?
Частотний гребінець – це тип лазерного світла, що складається з кількох кольорів або частот, рівномірно розподілених по оптичному спектру. На спектрограмі ці частоти виглядають як шипи, що нагадують зубці гребінця.
Пік кожного «зубця» являє собою стабільну, точно визначену довжину хвилі, яка може передавати інформацію незалежно від інших. Оскільки довжини хвиль зафіксовані як за частотою, так і за фазою, тобто їхні піки залишаються ідеально вирівняними, вони не перешкоджають один одному. Це дозволяє кільком потокам даних передаватися паралельно через один оптичний канал, такий як волоконно-оптичний кабель.
Випадково натрапивши на цей ефект, вчені розробили спосіб його цілеспрямованого та контрольованого відтворення. Вони також помістили технологію в кремнієвий чіп, де світло проходить через хвилеводи шириною всього кілька мікрометрів; один мікрометр (1 мкм) дорівнює тисячній міліметра (0,0001 см), або приблизно сотій ширини людської волосини.
Команда опублікувала свої висновки 7 жовтня в журналі Nature Photonics. За словами дослідників, цей прорив особливо важливий зараз, коли штучний інтелект створює все більше й більше навантаження на ресурси інфраструктури центрів обробки даних.
«Центри обробки даних створили величезний попит на потужні та ефективні джерела світла, які містять багато довжин хвиль», – заявив співавтор дослідження Андрес Гіл-Моліна, головний інженер Xscape Photonics та колишній дослідник Columbia Engineering.
Вам може сподобатися
-
Новий комп'ютер Microsoft на основі світла натхненний 80-річною технологією — він може зробити штучний інтелект у 100 разів ефективнішим
-
Вчені вперше використовують квантове машинне навчання для створення напівпровідників – і це може змінити спосіб виготовлення чіпів
-
Квантовий інтернет стає ближчим завдяки новому чіпу — він допомагає передавати квантові сигнали через реальні волоконно-оптичні кабелі
«Технологія, яку ми розробили, перетворює дуже потужний лазер на десятки чистих, потужних каналів на одному чіпі. Це означає, що ви можете замінити стійки з окремими лазерами одним компактним пристроєм, що скоротить витрати, заощадить місце та відкриє шлях до набагато швидших та енергоефективніших систем».
Веселка на чіпі
Щоб створити частотний гребінець на чіпі, дослідникам потрібно було знайти потужний лазер, який можна було б вмістити в компактну фотонну схему. Зрештою вони зупинилися на багатомодовому лазерному діоді, який широко використовується в медичних пристроях та інструментах для лазерного різання.
Багатомодові лазерні діоди можуть виробляти потужні промені лазерного світла, але цей промінь «брудний», а це означає, що дослідникам потрібно було з'ясувати, як уточнити та стабілізувати світло, щоб зробити його працездатним, зазначають вчені в дослідженні.
ПОВ'ЯЗАНІ ІСТОРІЇ
— Новий чіп «мікрогребінець» наближає нас до надточних атомних годинників розміром з кінчик пальця
— Самовідновлювальні «бетонні батареї» тепер у 10 разів кращі — одного дня вони зможуть живити міста, кажуть вчені
— Напрочуд простий трюк кодування може скоротити споживання енергії в центрах обробки даних на 30%
Вони досягли цього за допомогою методу, який називається самоінжекційним синхронізуванням, що передбачає інтеграцію резонаторів у чіп, що подають невелику частину світла назад у лазер. Це фільтрує та стабілізує світло, в результаті чого промінь є одночасно потужним та дуже стабільним.
Після стабілізації чіп розщеплює лазерний промінь на різнокольоровий частотний гребінець. В результаті виходить невеликий, але ефективний фотонний пристрій, який поєднує потужність промислового лазера з точністю, необхідною для передачі даних та сенсорних застосувань, додали вчені.
Окрім центрів обробки даних, новий чіп може забезпечити створення портативних спектрометрів, надточних оптичних годинників, компактних квантових пристроїв і навіть передових лідарних систем.
«Йдеться про впровадження джерел світла лабораторного рівня в реальні пристрої», – сказав Гіл-Моліна. «Якщо ви зможете зробити їх потужними, ефективними та достатньо малими, ви зможете розмістити їх майже будь-де».
Оуен Хьюз
Оуен Г'юз — позаштатний письменник і редактор, що спеціалізується на даних і цифрових технологіях. Раніше він був старшим редактором у ZDNET, і Оуен пише про технології вже понад десять років, протягом яких він висвітлював усе: від штучного інтелекту, кібербезпеки та суперкомп'ютерів до мов програмування та ІТ у державному секторі. Оуена особливо цікавить перетин технологій, життя та роботи — на своїх попередніх посадах у ZDNET та TechRepublic він багато писав про бізнес-лідерство, цифрову трансформацію та динаміку віддаленої роботи, що розвивається.
Ви повинні підтвердити своє публічне ім'я, перш ніж коментувати
Будь ласка, вийдіть із системи, а потім увійдіть знову. Після цього вам буде запропоновано ввести своє ім'я для відображення.
Вийти Читати далі
Новий комп'ютер Microsoft на основі світла натхненний 80-річною технологією — він може зробити штучний інтелект у 100 разів ефективнішим
Вчені вперше використовують квантове машинне навчання для створення напівпровідників – і це може змінити спосіб виготовлення чіпів
Квантовий інтернет стає ближчим завдяки новому чіпу — він допомагає передавати квантові сигнали через реальні волоконно-оптичні кабелі
Прорив в електроніці означає, що наші пристрої одного дня можуть перестати виділяти зайве тепло, кажуть вчені
Microsoft представляє нові комп'ютерні чіпи з рідинним охолодженням — вони можуть запобігти сильному перегріву центрів обробки даних зі штучним інтелектом
Вчені розробили «повноспектральний» 6G-чіп, який може передавати дані зі швидкістю 100 гігабіт за секунду — у 10 000 разів швидше, ніж 5G
Найновіше в електроніці
Самовідновлювальні «бетонні батареї» тепер у 10 разів кращі — одного дня вони зможуть живити міста, кажуть вчені
Прорив в електроніці означає, що наші пристрої одного дня можуть перестати виділяти зайве тепло, кажуть вчені
Лазерно-струминний «чорний метал» може зробити сонячні технології в 15 разів ефективнішими
Квантові матеріали з «прихованим металевим станом» можуть зробити електроніку в 1000 разів швидшою
Нова друкована плата, просочена рідким металом, може витримувати значні пошкодження та самостійно відновлюватися
Вчені винайшли дивні, змінюючі форму «електронні чорнила», які можуть дати початок новому поколінню гнучких гаджетів
Останні новини
Комети Леммон та SWAN досягають своєї яскравості цього тижня
Відроджені мікроби вічної мерзлоти викидають CO2, вчені створили ілюзію, що «порушує теорію відносності», а телескоп Джеймса Вебба помітив щось «захопливе», що вибухає з чорної діри M87*
ALMA та JWST розкривають головну таємницю зореутворення: космічне фото тижня
«Веселка на чіпі» може допомогти контролювати енергетичні потреби штучного інтелекту — і вона була створена випадково
Нове розумне кільце — це новий спосіб керування комп'ютером, який міцно прицілився до простої миші.
Вчені знайшли новий спосіб прогнозувати наступне виверження Етни
ОСТАННІ СТАТТІ
Пара «святих» островів у моторошно зеленому африканському озері зберігає багатовікові реліквії та муміфікованих імператорів — Земля з космосу
Live Science є частиною Future US Inc, міжнародної медіагрупи та провідного цифрового видавництва. Відвідайте наш корпоративний сайт.
Додати як пріоритетне джерело в Google
- Про нас
- Зв'яжіться з експертами Future
- Умови та положення
- Політика конфіденційності
- Політика щодо файлів cookie
- Заява про доступність
- Рекламуйтеся у нас
- Веб-сповіщення
- Кар'єра
- Редакційні стандарти
- Як запропонувати нам історію
© Future US, Inc. Повний 7-й поверх, 130 West 42nd Street, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 10036.
var dfp_config = { “site_platform”: “vanilla”, “keywords”: “тип-новини-щоденно,serversidehawk,відеоартикл,van-enable-adviser-
Sourse: www.livescience.com
