首尔国立大学和首尔大学的研究人员开发了一种可编程光子集成电路，能够在需要时减慢光速。该团队由首尔国立大学电气与计算机工程系的朴南奎教授和俞尚奎教授领导，与首尔大学电气与计算机工程学院的朴贤志教授合作。减缓光速可能有助于解决计算瓶颈。生成性人工智能和大规模人工智能模型的快速增长显著增加了数据中心和服务器所需的计算能力。由于传统电子半导体消耗大量能源且在数据传输速度上面临限制，因此难以跟上这种需求。这些挑战加剧了人们对光计算的兴趣，光计算使用光而非电信号来处理信息，光学系统在消耗更少能量的同时，可以以极高的速度移动数据。然而，光也带来了重大挑战。由于光速固定，因此很难延迟光学信号或暂时保持其不动。这些功能对于在光计算机中创建缓冲和存储功能至关重要。为了解决这个问题，研究人员设计了一种可编程光子电路，能够控制光学信号的速度和形状。他们的方法提供了比之前提出的更大的“慢光”灵活性。这项研究发表在著名的国际期刊《先进科学》上。为什么光信号有时需要等待？光子集成电路作为一种有前景的技术，正在迅速有效地使用光来处理信息。在数据中心、光通信网络和未来的计算系统中，快速移动信号只是面临的挑战之一。系统还必须确保不同的信号能在正确的时间到达。在某些情况下，光信号必须延迟，以便与正在通过系统移动的其他信息保持同步。一种创造这些延迟的方法依赖于耦合谐振器诱导透明度（CRIT），它利用多个光学谐振器之间的干涉。CRIT允许特定频率范围内的光通过设备，同时降低光学信号传播的速度。耦合谐振器诱导透明度（CRIT）：一种光学现象，通过多个谐振器之间的干涉，选择性地传输和延迟特定频率范围内的光。光谐振器：一种光子设备，特定频率的光在特定时间内被限制或循环使用；用于信号延迟、过滤和调制。固定光学设备限制灵活性。传统的CRIT设备通常在制造后具有永久的操作特征。这使得在制作后很难改变它们的功能。例如，想要创建更长信号延迟或处理不同频率范围的工程师，通常需要设计和制造全新的光子设备。这种缺乏适应性增加了光通信硬件和数据中心基础设施的复杂性。当需要新的功能时，还可能提高成本并延长开发周期。这个问题在人工智能服务器和下一代数据中心中尤为重要，因为这些地方必须实时处理大量信息。因此，固定的光学组件仍然是更实用的光计算系统的一大障碍。可编程设计来控制光。研究团队开发了一种不同的策略，通过将CRIT系统中的两种光学状态，即亮态和暗态，视为一个统一的自由度。研究人员还增加了两个可控的环耦合器。这些变化一起创造了一种新的可编程光子集成电路设计原则。之前在制造后被锁定为一种配置的谐振器排列可以根据不同目的进行调整。使用新的CRIT结构，研究人员表明光的运动可以根据需要进行延迟和控制。他们还展示了亮态和暗态之间的干涉可以作为单一的集成设计参数来处理。这种方法大大扩大了之前受固定设计限制的光子谐振器电路的灵活性。控制延迟、带宽和信号形状。研究人员理论上证明，这两个环耦合器可以用来调整通带的带宽和形状。他们还可以控制信号延迟的时间和这些信号通过电路的效率。这意味着光学信号的速度和传输行为可以在包含多个谐振器的整个系统中重新配置。