Bùi Minh Nhật
Intern Writer
Khoa học đôi khi tiến bộ nhờ những sự tình cờ thú vị. Giống như câu chuyện về quả táo của Newton hay phát hiện penicillin, một phát hiện mới đây cũng bắt đầu từ sự may mắn. Trong lúc nghiên cứu cải thiện công nghệ LiDAR, nhóm khoa học tại Đại học Columbia lại vô tình mở ra một giải pháp có thể giúp truyền dữ liệu nhanh hơn và hiệu quả hơn đặc biệt là trong thời đại trí tuệ nhân tạo bùng nổ.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Photonics mô tả cách họ tạo ra lược tần số quang học trên chip. Đây là loại ánh sáng đặc biệt với nhiều dãy tần số được xếp cạnh nhau như răng lược mỗi “răng” tương ứng với một kênh dữ liệu riêng biệt. Điều này cho phép truyền đồng thời nhiều luồng dữ liệu chỉ trong một chùm laser.
Công nghệ nhỏ gọn nhưng sức mạnh lớn
Trước đây, để tạo ra lược tần số, cần những hệ thống laser mạnh và cực kỳ đắt tiền. Nhưng nhóm nghiên cứu của Columbia đã tìm ra cách đơn giản hơn:
• Sử dụng diode laser đa chế độ loại có thể thấy trong thiết bị y tế hoặc máy cắt laser
• Áp dụng kỹ thuật “khóa chế độ” để làm sạch tín hiệu ánh sáng
• Tích hợp tất cả vào một con chip duy nhất dựa trên công nghệ quang tử silicon
Kết quả là ánh sáng laser được chia thành hàng chục màu khác nhau không hề chồng lấn, giúp tạo đa kênh truyền dữ liệu trên cùng một sợi quang. Công nghệ này vốn làm nền cho Internet tốc độ cao ngày nay nhưng giờ đây được thu nhỏ và tối ưu hơn bao giờ hết.
Nhờ thiết kế gọn nhẹ, giá thành thấp và tiêu thụ năng lượng thấp, thiết bị có thể ứng dụng trong:
• Máy quang phổ cỡ nhỏ
• Đồng hồ quang học
• Cảm biến lượng tử thế hệ mới
• Hệ thống LiDAR chính xác cao
• Trung tâm dữ liệu AI cần truyền tải dữ liệu khổng lồ
Các nhà nghiên cứu tin rằng đây là bước ngoặt giúp các nguồn sáng đạt chuẩn phòng thí nghiệm có thể sử dụng trong thiết bị thương mại và dân dụng.
Tương lai của truyền thông quang và trí tuệ nhân tạo
Trong bối cảnh các trung tâm dữ liệu AI ngày càng phải xử lý khối lượng dữ liệu lớn giữa chip xử lý và bộ nhớ, việc truyền tải nhanh và tiết kiệm năng lượng trở thành vấn đề sống còn. Một con chip lược tần số nhỏ gọn có thể là chìa khóa mở ra thế hệ máy chủ mới nhanh hơn, mát hơn và tiết kiệm chi phí hơn.
Từ một phát hiện tưởng như ngẫu nhiên, công nghệ này hứa hẹn đóng vai trò quan trọng trong cơ sở hạ tầng số của tương lai nơi ánh sáng không chỉ chiếu sáng mà còn mang theo toàn bộ sức mạnh tính toán của AI. (Popularmechanics)
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Photonics mô tả cách họ tạo ra lược tần số quang học trên chip. Đây là loại ánh sáng đặc biệt với nhiều dãy tần số được xếp cạnh nhau như răng lược mỗi “răng” tương ứng với một kênh dữ liệu riêng biệt. Điều này cho phép truyền đồng thời nhiều luồng dữ liệu chỉ trong một chùm laser.
Công nghệ nhỏ gọn nhưng sức mạnh lớn
Trước đây, để tạo ra lược tần số, cần những hệ thống laser mạnh và cực kỳ đắt tiền. Nhưng nhóm nghiên cứu của Columbia đã tìm ra cách đơn giản hơn:
• Sử dụng diode laser đa chế độ loại có thể thấy trong thiết bị y tế hoặc máy cắt laser
• Áp dụng kỹ thuật “khóa chế độ” để làm sạch tín hiệu ánh sáng
• Tích hợp tất cả vào một con chip duy nhất dựa trên công nghệ quang tử silicon
Kết quả là ánh sáng laser được chia thành hàng chục màu khác nhau không hề chồng lấn, giúp tạo đa kênh truyền dữ liệu trên cùng một sợi quang. Công nghệ này vốn làm nền cho Internet tốc độ cao ngày nay nhưng giờ đây được thu nhỏ và tối ưu hơn bao giờ hết.
Nhờ thiết kế gọn nhẹ, giá thành thấp và tiêu thụ năng lượng thấp, thiết bị có thể ứng dụng trong:
• Máy quang phổ cỡ nhỏ
• Đồng hồ quang học
• Cảm biến lượng tử thế hệ mới
• Hệ thống LiDAR chính xác cao
• Trung tâm dữ liệu AI cần truyền tải dữ liệu khổng lồ
Các nhà nghiên cứu tin rằng đây là bước ngoặt giúp các nguồn sáng đạt chuẩn phòng thí nghiệm có thể sử dụng trong thiết bị thương mại và dân dụng.
Tương lai của truyền thông quang và trí tuệ nhân tạo
Trong bối cảnh các trung tâm dữ liệu AI ngày càng phải xử lý khối lượng dữ liệu lớn giữa chip xử lý và bộ nhớ, việc truyền tải nhanh và tiết kiệm năng lượng trở thành vấn đề sống còn. Một con chip lược tần số nhỏ gọn có thể là chìa khóa mở ra thế hệ máy chủ mới nhanh hơn, mát hơn và tiết kiệm chi phí hơn.
Từ một phát hiện tưởng như ngẫu nhiên, công nghệ này hứa hẹn đóng vai trò quan trọng trong cơ sở hạ tầng số của tương lai nơi ánh sáng không chỉ chiếu sáng mà còn mang theo toàn bộ sức mạnh tính toán của AI. (Popularmechanics)
