Przetwarzanie sygnałów w mgnieniu oka. Tak w akcji prezentuje się nowy układ fotoniczny

Mgnienie oka to w tym przypadku wręcz określenie obraźliwe dla mikrofalowego układu fotonicznego zaprojektowanego przez azjatyckich naukowców. Jak wyjaśniają przedstawiciele City University of Hong Kong, zaprojektowane przez nich urządzenie zapewnia ultraszybkie analogowe przetwarzanie sygnałów elektronicznych.
Przetwarzanie sygnałów w mgnieniu oka. Tak w akcji prezentuje się nowy układ fotoniczny

Wykonuje również obliczenia z wykorzystaniem optyki, o czym dowiadujemy się z artykułu zamieszczonego w Nature. Zespół, na czele którego stanął Wang Cheng, może mówić o prawdziwym sukcesie, gdyż stworzony układ jest 1000 razy szybszy od obecnie używanych procesorów, a dodatkowo wymaga do działania znacznie mniej energii. Na tym jego zalety się nie kończą, gdyż autorzy zwracają uwagę na szeroki zakres zastosowań. 

Czytaj też: Znaleźli kluczowy dowód związany z kodowaniem informacji. Konsekwencje będą gigantyczne

Jak można byłoby z niego skorzystać? Mówi się między innymi o komunikacji bezprzewodowej 5G i 6G, systemach radarowych o wysokiej rozdzielczości, sztucznej inteligencji, obrazowaniu komputerowym oraz przetwarzaniu wideo. Układ znany jako MWP (microwave photonics) łączy ultraszybką konwersję elektrooptyczną z niskostratnym, wielofunkcyjnym przetwarzaniem sygnału.

Zaprojektowany przez inżynierów z Hongkongu układ fotoniczny pozwala na błyskawiczne przetwarzanie sygnałów z wysoką wydajnością i przy niskim zużyciu energii

A wszystko to na pojedynczym układzie, co stanowi ważne osiągnięcie, jakim nie mógł się pochwalić do tej pory żaden inny zespół. Możliwości płynące z wdrażania tego typu układów będą na wagę złota, szczególnie biorąc pod uwagę rosnącą popularność technologii pokroju internetu rzeczy, przechowywania danych w chmurze czy też sieci bezprzewodowych. MWP opiera się na komponentach optycznych, dzięki którym wytwarza, transmituje i manipuluje sygnałami mikrofalowymi. 

Czytaj też: Chińska sztuczna inteligencja zdeklasowała konkurencję. Oto aspekty, którymi się wyróżnia

Niestety, dotychczasowe starania w tym zakresie były ograniczone przez jeden poważny problem: trudno było osiągnąć ultraszybkie przetwarzanie analogowe przy jednoczesnej integracji na jednym układzie i z zapewnieniem zadowalającej wysokiej wydajności oraz niskiego zapotrzebowania energetycznego. Poczynione przez inżynierów z Hongkongu postępy powinny sprawić, iż do użytku wejdą mikrofalowe układy fotoniczne o niewielkich rozmiarach, lecz wysokiej przydatności.