一种新型光学芯片，速度惊人

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来源：内容编译自phys。

像 ChatGPT 这样的人工智能系统以耗电而闻名。为了应对这一挑战，光学、光子学和激光中心 (COPL) 的一个团队研发出了一种光学芯片，能够以超高速传输海量数据。这项技术虽然纤细如发丝，却能提供无与伦比的能源效率。

这项创新技术发表在《自然光子学》杂志上，利用光的能量传输信息。与传统系统仅依赖光强度不同，该芯片还利用了光的相位，换句话说，就是光的位移。

通过为信号添加新的维度，该系统达到了前所未有的性能水平，同时保持了极小的尺寸。“我们的传输速度从每秒 56 千兆比特跃升至每秒 1000 千兆比特，”该研究的第一作者、博士生 Alireza Geravand 说道。

研究团队看到了人工智能模型训练的巨大潜力。“以每秒1000千兆比特的速度，你可以在不到七分钟的时间内传输完整的训练数据集——相当于超过1亿本书。这大约相当于煮一杯咖啡的时间，”Geravand补充道。所有这些仅消耗4焦耳的能量——刚好足以将一毫升水加热1摄氏度。

这项突破依赖于微环调制器——一种由硅制成的微型环形装置，可以操纵光线来编码信息。该系统使用两对微环：一对用于调节强度，另一对用于调节相位。

如今的人工智能数据中心依赖于数万甚至数十万个处理器，它们像大脑中的神经元一样进行通信。每个处理器的跨度只有几毫米，但当它们全部加在一起时，基础设施很快就会变得非常庞大，为其供电所需的能源也同样巨大。“最终你会得到一个长达数公里的系统，”这位博士生说道。凭借他们的新技术，这些单元可以快速高效地通信，就像它们之间的距离只有几米一样——随着人工智能需求的持续增长，这是一个巨大的优势。

这项技术有望在未来几年内上市。像 NVIDIA 这样的公司已经开始使用微环调制器，尽管其调制范围仅限于光强度。

“十年前，我们的实验室为这项技术奠定了基础。今天，我们正在将其提升到一个新的水平。也许几年后，业界就能迎头赶上，这项创新就能进入现实世界。”杰拉万德总结道。

https://phys.org/news/2025-07-significantly-optical-chip.html

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