這個問題是眾所周知的：光對任何形式的障礙物都很敏感，即使是非常小的障礙物。例如，想一想當(dāng)透過磨砂窗戶或當(dāng)我們的眼鏡起霧時我們?nèi)绾慰吹轿矬w。這種效果與光學(xué)無線系統(tǒng)中攜帶數(shù)據(jù)流的光束非常相似：信息雖然仍然存在，但卻完全扭曲并且極難檢索。
這項(xiàng)研究中開發(fā)的設(shè)備是用作智能收發(fā)器的小型硅芯片：成對工作，它們可以自動且獨(dú)立地“計(jì)算”光束需要什么形狀，以便以最大效率穿過通用環(huán)境。這還不是全部：它們還可以生成多個重疊的光束，每個光束都有自己的形狀，并引導(dǎo)它們而不互相干擾；這樣，傳輸容量顯著增加，正如下一代無線系統(tǒng)所要求的那樣。
“我們的芯片是數(shù)學(xué)處理器，可以非�？焖儆行У乩霉膺M(jìn)行計(jì)算，幾乎不消耗任何能源。光束是通過簡單的代數(shù)運(yùn)算（本質(zhì)上是求和和乘法）生成的，直接對光信號執(zhí)行并通過微天線直接傳輸米蘭理工大學(xué)光子器件實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人 Francesco Morichetti 解釋道：“該技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn)：處理極其簡單、能源效率高以及超過 5000 GHz 的巨大帶寬。”
“如今，所有信息都是數(shù)字化的，但事實(shí)上，圖像、聲音和所有數(shù)據(jù)本質(zhì)上都是模擬的。數(shù)字化確實(shí)允許非常復(fù)雜的處理，但隨著數(shù)據(jù)量的增加，這些操作在能源和資源方面變得越來越不可持續(xù)。“今天，人們對通過專用電路（模擬協(xié)處理器）回歸模擬技術(shù)非常感興趣，這些電路將成為未來 5G 和 6G 無線互連系統(tǒng)的推動者。我們的芯片就是這樣工作的，”Andrea Melloni米蘭理工大學(xué)微納米技術(shù)中心 Polifab 主任說道。
“使用光學(xué)處理器的模擬計(jì)算在許多應(yīng)用場景中至關(guān)重要，包括神經(jīng)形態(tài)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)加速器、高性能計(jì)算 (HPC) 和人工智能、量子計(jì)算機(jī)和密碼學(xué)、高級本地化、定位和傳感器系統(tǒng)，總的來說，需要以非常高的速度處理大量數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，”Scuola Superiore Sant'Anna TeCIP 研究所（電信、計(jì)算機(jī)工程和光子學(xué)研究所）的電子學(xué)教授 Marc Sorel 補(bǔ)充道。
