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印度理工学院马德拉斯分校研究人员点亮了4x4硅光子处理器芯片

2023-11-17 15:44:36  来源:激光网原创    

  当全国其他地方都在忙着庆祝灯光节时,印度理工学院马德拉斯分校的一位教授和一群博士生正在实验室里辛勤工作,点亮一个4x4硅光子处理器芯片。

  他们成功地将光纤阵列连接到硅光子学集成电路上,为处理用于数据传输和计算的光信号铺平了道路。这个过程将使光子或光对通过电子携带的数据进行编码和解码,以克服带宽限制。

  硅光子芯片类似于电子芯片,但它们使用光而不是电子。通常,硅光子芯片与具有光学技术的电子设备集成在一个封装中,以提供广泛的功能。它可以处理电子和光学信号。

  电子集成电路或芯片几乎用于从汽车到智能手机再到灯泡的所有领域。芯片的尺寸已经缩小到纳米,但它有物理限制。

  “硅光子学的出现是因为电子行业的局限性。每当您的技术节点或晶体管尺寸下降时,片上铜线和晶体管就会密集堆积。它们相互干扰,造成互连瓶颈,“IITMadras可编程光子集成电路和系统中心首席研究员Bijoy Krishna Das教授说。他补充说,这会影响数据传输速度和功耗等。

  硅光子学对于数据中心和电信领域的高性能计算和高速数据传输至关重要。他说,光纤阵列连接在该国首次实现。“虽然该技术是数据中心的主流,但只有少数公司知道这项技术。它们为高速和长距离数据传输、5G、6G 电信提供了无与伦比的更便宜和节能的系统。

  该中心专注于开发用于数据中心和电信设备的硅光子器件原型,例如用于5G和6G通信的波束成形器和微波滤波器。它还涉及量子计算等新兴技术。“光子是量子比特或量子比特。我们正在研究用于量子处理和量子密钥分发的硅光子器件,“他说。

  该研究中心正在与一些领先的半导体公司、初创公司和代工厂合作。该中心旨在实现研究自给自足,并研究设备知识产权许可、与私营企业联合开发技术、初创企业研发服务等收入潜力。

  Bijoy Krishna Das 教授早在 1990 年代就开始研究硅光子学,当时它只是学术界的一个研究想法。在印度理工学院Kharagpur和后来的德国进行研究后,他想在印度进行研究。2006年,他想在印度理工学院马德拉斯分校建立一个硅光子学研究中心。然而,他在国外工作的学者们认为印度还没有准备好进行这种前沿研究。缺乏制造、研究资金和缺乏学术生态系统带来了巨大的挑战。

  然而,2006年在马德拉斯理工学院建立了一个拥有50万种子资金的小型光电子实验室。从那以后,这是一场艰苦的战斗。现在,该设施在2021-2026年期间拥有4620万卢比的研究资金,考虑到印度的标准,这是一笔巨大的资金。CPPICS由Meity、印度理工学院宗教学院和私人玩家资助。

  与过去不同,该中心现在有能力设计、制造、封装和测试芯片,使其成为一个完整的研究生态系统。TNIE在排灯节后参观了这些设施。它还利用了印度理工学院马德拉斯分校丰富的综合芯片设计人才库。该中心博士生人数的增加也提升了其地位。

  硅光子电路的应用,包括量子计算,被认为是国家安全的关键技术,可以用作军事武器或通过制裁作为地缘政治工具。对中国公司的最新一轮打压是围绕激光雷达技术进行的,因为担心其军事应用。

  由于错过了电子革命的巴士,印度现在正试图在半导体制造能力方面迎头赶上。技术官僚和经济学家一致认为,中国必须建立在教育、研究和创新的基础上,即使它专注于提高其制造能力。

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