可以計(jì)算光最佳形狀的光子芯片？

光的傳播很容易受到干擾，比如我們透過磨砂玻璃或佩戴起霧的眼鏡時(shí)，看到的物體都是模糊不清的，光學(xué)無線系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)的過程也與之類似，一旦受到了干擾或者阻擋，光線所傳輸?shù)?a target="_blank">信息雖然仍然存在，但也會(huì)被扭曲并且極難恢復(fù)。

就在最近，一個(gè)由多個(gè)大學(xué)的研究人員組成的國(guó)際團(tuán)隊(duì)突破了這一難題，讓光學(xué)無線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸不再有障礙，該研究團(tuán)隊(duì)制造出的新型光子芯片可計(jì)算出光的最佳形狀，從而讓光以最佳的效率穿過任何環(huán)境，相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然-光子學(xué)》雜志上。

該研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的是一種小型硅基芯片，其工作原理類似于智能收發(fā)器，它們成對(duì)工作，可以自動(dòng)、自主地計(jì)算出光束必須具有什么形狀才能以最大效率穿過環(huán)境。不僅如此，它們還可以產(chǎn)生許多重疊的光束，讓每個(gè)光束都有自己的形狀，并在不相互干擾的情況下引導(dǎo)這些光束，這種方式可以顯著提高傳輸容量，滿足新一代無線系統(tǒng)的需求。

據(jù)介紹，該款芯片可以非?？焖儆行У靥幚砉?，處理過程也極其簡(jiǎn)單，光束通過簡(jiǎn)單的代數(shù)運(yùn)算（本質(zhì)上是加法和乘法）生成，直接對(duì)光信號(hào)進(jìn)行，并通過直接集成在芯片上的微天線進(jìn)行傳輸。因此，這項(xiàng)技術(shù)的能源效率很高，可以說幾乎不消耗能量，并且還擁有超過5000GHz的巨大帶寬。

據(jù)悉，這類光學(xué)處理器在許多應(yīng)用場(chǎng)景中至關(guān)重要，例如神經(jīng)形態(tài)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)加速器、高性能計(jì)算（HPC）、人工智能、量子計(jì)算機(jī)和密碼學(xué)、高級(jí)定位和傳感系統(tǒng)，以及研究機(jī)構(gòu)經(jīng)常用到的需要高速處理大量數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。