ನಾವೀನ್ಯತೆ, ಬೆಳಕಿನೊಂದಿಗೆ ವ್ಯವಹರಿಸುವ ಚಿಪ್ ಆಗಮಿಸುತ್ತದೆ

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವೈರ್‌ಲೆಸ್ ಇನ್ನು ಮುಂದೆ ಅಡೆತಡೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ.

ಪಿಸಾದಲ್ಲಿನ ಸ್ಯಾಂಟ್ ಅನ್ನಾ ಸ್ಕೂಲ್ ಆಫ್ ಅಡ್ವಾನ್ಸ್ಡ್ ಸ್ಟಡೀಸ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಮಿಲನ್‌ನ ಪಾಲಿಟೆಕ್ನಿಕ್‌ನಿಂದ ಅಧ್ಯಯನ ಮತ್ತು ನೇಚರ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾದ ಗ್ಲ್ಯಾಸ್ಗೋ ಮತ್ತು ಸ್ಟ್ಯಾನ್‌ಫೋರ್ಡ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ

ಪ್ರತಿಷ್ಠಿತ ಜರ್ನಲ್ ನೇಚರ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್‌ನಿಂದ ಪ್ರಕಟವಾದ - ಪಿಸಾದಲ್ಲಿನ ಸ್ಯಾಂಟ್'ಅನ್ನಾ ಸ್ಕೂಲ್ ಆಫ್ ಅಡ್ವಾನ್ಸ್‌ಡ್ ಸ್ಟಡೀಸ್, ಗ್ಲ್ಯಾಸ್ಗೋ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ ಮತ್ತು ಸ್ಟ್ಯಾನ್‌ಫೋರ್ಡ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಜೊತೆಗೂಡಿ ನಡೆಸಿದ ಮಿಲನ್‌ನ ಪಾಲಿಟೆಕ್ನಿಕ್ ಅಧ್ಯಯನವು ಕೆಲವನ್ನು ರಚಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸಿದೆ. ಫೋಟೊನಿಕ್ ಚಿಪ್ಸ್ ಇದು ಯಾವುದೇ ಪರಿಸರದ ಮೂಲಕ ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿ ಹಾದುಹೋಗಲು ಬೆಳಕಿನ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಆಕಾರವನ್ನು ಗಣಿತೀಯವಾಗಿ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಅಜ್ಞಾತ ಅಥವಾ ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗುತ್ತಿದೆ.

ಸಮಸ್ಯೆಯು ಚೆನ್ನಾಗಿ ತಿಳಿದಿದೆ ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಸೂಚಿಸುತ್ತಾರೆ: ಬೆಳಕು ಯಾವುದೇ ರೀತಿಯ ಅಡಚಣೆಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಫ್ರಾಸ್ಟೆಡ್ ಗ್ಲಾಸ್ ಮೂಲಕ ನೋಡುವ ಮೂಲಕ ಅಥವಾ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯ ಕನ್ನಡಕವನ್ನು ಧರಿಸುವ ಮೂಲಕ ನಾವು ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ನೋಡುತ್ತೇವೆ ಎಂಬುದರ ಕುರಿತು ಯೋಚಿಸೋಣ.

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವೈರ್‌ಲೆಸ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಡೇಟಾ ಹರಿವುಗಳನ್ನು ಸಾಗಿಸುವ ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮವು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಹೋಲುತ್ತದೆ ಎಂದು ವಿದ್ವಾಂಸರು ಮುಂದುವರಿಸುತ್ತಾರೆ: ಮಾಹಿತಿಯು ಇನ್ನೂ ಪ್ರಸ್ತುತವಾಗಿದ್ದರೂ, ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ವಿರೂಪಗೊಂಡಿದೆ ಮತ್ತು ಚೇತರಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ತುಂಬಾ ಕಷ್ಟ. ಈ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾದ ಸಾಧನಗಳು ಬುದ್ಧಿವಂತ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಸಿವರ್‌ಗಳಂತೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಸಣ್ಣ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಚಿಪ್‌ಗಳಾಗಿವೆ: ಜೋಡಿಯಾಗಿ ಸಹಕರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅವು ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತವಾಗಿ ಮತ್ತು ಸ್ವಾಯತ್ತವಾಗಿ ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣವು ಗರಿಷ್ಠ ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಪರಿಸರವನ್ನು ದಾಟಲು ಯಾವ ಆಕಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು ಎಂಬುದನ್ನು 'ಲೆಕ್ಕ' ಮಾಡಬಹುದು. ಅಷ್ಟೇ ಅಲ್ಲ, ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅವರು ಅನೇಕ ಅತಿಕ್ರಮಿಸುವ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು, ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ತನ್ನದೇ ಆದ ಆಕಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಮತ್ತು ಪರಸ್ಪರ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪ ಮಾಡದೆ ಅವುಗಳನ್ನು ನಿರ್ದೇಶಿಸಬಹುದು; ಈ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಪೀಳಿಗೆಯ ವೈರ್‌ಲೆಸ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳಿಗೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವಂತೆ ಪ್ರಸರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ.

“ನಮ್ಮ ಚಿಪ್‌ಗಳು ಗಣಿತದ ಸಂಸ್ಕಾರಕಗಳಾಗಿವೆ, ಅದು ಬೆಳಕನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ವ್ಯವಹರಿಸುತ್ತದೆ, ಬಹುತೇಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸದೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕಿರಣಗಳು ಸರಳ ಬೀಜಗಣಿತದ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳ ಮೂಲಕ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತವೆ, ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು ಮತ್ತು ಗುಣಾಕಾರಗಳು, ನೇರವಾಗಿ ಬೆಳಕಿನ ಸಂಕೇತಗಳ ಮೇಲೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನೇರವಾಗಿ ಚಿಪ್ಸ್ನಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಮೈಕ್ರೊಆಂಟೆನಾಗಳಿಂದ ಹರಡುತ್ತದೆ. ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಪ್ರಯೋಜನಗಳು ಹಲವು: ಸಂಸ್ಕರಣೆಯ ಅತ್ಯಂತ ಸರಳತೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಅಗಾಧವಾದ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್, ಇದು 5000 GHz ಮೀರಿದೆ. ಮಿಲನ್‌ನ ಪಾಲಿಟೆಕ್ನಿಕ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಫೋಟೊನಿಕ್ ಡಿವೈಸಸ್ ಲ್ಯಾಬ್‌ನ ಮುಖ್ಯಸ್ಥ ಫ್ರಾನ್ಸೆಸ್ಕೊ ಮೊರಿಚೆಟ್ಟಿ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ.

"ಇಂದು ಎಲ್ಲಾ ಮಾಹಿತಿಯು ಡಿಜಿಟಲ್ ಆಗಿದೆ, ಆದರೆ ವಾಸ್ತವದಲ್ಲಿ, ಚಿತ್ರಗಳು, ಶಬ್ದಗಳು ಮತ್ತು ಎಲ್ಲಾ ಡೇಟಾವು ಆಂತರಿಕವಾಗಿ ಅನಲಾಗ್ ಆಗಿದೆ. ಡಿಜಿಟಲೀಕರಣವು ಅತ್ಯಂತ ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಡೇಟಾದ ಪ್ರಮಾಣವು ಬೆಳೆದಂತೆ ಈ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳು ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಗಣನೆಯ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಹೆಚ್ಚು ಕಷ್ಟಕರವಾಗುತ್ತಿದೆ. ಭವಿಷ್ಯದ 5G ಮತ್ತು 6G ವೈರ್‌ಲೆಸ್ ಇಂಟರ್‌ಕನೆಕ್ಷನ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಮೀಸಲಾದ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ (ಅನಲಾಗ್ ಕೊಪ್ರೊಸೆಸರ್‌ಗಳು) ಅನಲಾಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಿಗೆ ಮರಳಲು ನಾವು ಇಂದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಸಕ್ತಿಯಿಂದ ನೋಡುತ್ತಿದ್ದೇವೆ. ನಮ್ಮ ಚಿಪ್‌ಗಳು ನಿಖರವಾಗಿ ಈ ರೀತಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ” ಎಂದು ಮಿಲನ್‌ನ ಪಾಲಿಟೆಕ್ನಿಕ್‌ನ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಮತ್ತು ನ್ಯಾನೊತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಕೇಂದ್ರವಾದ ಪೋಲಿಫಾಬ್‌ನ ನಿರ್ದೇಶಕಿ ಆಂಡ್ರಿಯಾ ಮೆಲೋನಿ ಒತ್ತಿಹೇಳುತ್ತಾರೆ.

Scuola Superiore Sant'Anna ದ TeCIP ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ (ದೂರಸಂಪರ್ಕ, ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್) ನಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ಮಾರ್ಕ್ ಸೊರೆಲ್ ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಸೇರಿಸುತ್ತಾರೆ, "ಗಣಿತದ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಹಲವಾರು ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪ್ರೊಸೆಸರ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ನಡೆಸಲಾದ ಅನಲಾಗ್ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರವು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ. ನ್ಯೂರೋಮಾರ್ಫಿಕ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ಸ್, ಹೈ-ಪರ್ಫಾರ್ಮೆನ್ಸ್ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ (HPC) ಇ ಕೃತಕ ಬುದ್ಧಿಮತ್ತೆ, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಕ್ರಿಪ್ಟೋಗ್ರಫಿ, ಸುಧಾರಿತ ಸ್ಥಳೀಕರಣ, ಸ್ಥಾನೀಕರಣ ಮತ್ತು ಸಂವೇದಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಎಲ್ಲಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಡೇಟಾವನ್ನು ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೊಳಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ.

BlogInnovazione.it