قام فريق بحث بقيادة البروفيسور وانغ تشينغ في قسم الهندسة الكهربائية في جامعة سيتي في هونغ كونغ (CityUHK) بتطوير جهاز ضوئي ميكروويف متطور، قادر على معالجة الإشارات الإلكترونية التناظرية وإجراء الحسابات باستخدام التقنيات البصرية بسرعات فائقة.
تتنوع فوائد هذا الجهاز في مجموعة واسعة من التطبيقات، مثل أنظمة الاتصالات اللاسلكية 5G و6G، وأنظمة الرادار عالية الدقة، والذكاء الاصطناعي، ورؤية الكمبيوتر، ومعالجة الصور والفيديو. يتميز الجهاز بأداء يفوق المعالجات الكهربائية التقليدية بسرعة 1000 مرة، ويستهلك طاقة أقل.
تم نشر نتائج البحث في مجلة الطبيعة، وتمت الدراسة بالتعاون مع الجامعة الصينية في هونغ كونغ.
في ظل انتشار انترنت الأشياء وازدياد استخدام التطبيقات السحابية وتطور الشبكات اللاسلكية بشكل سريع،.. يزداد الطلب على أنظمة الترددات الراديوية الأساسية. تقدم تقنية ضوئيات الموجات الدقيقة (MWP) حلا فعالا لهذه التحديات، حيث تنشئ وتنقل إشارات الموجات الدقيقة باستخدام مكونات بصرية.
إقرأ أيضا: إليكم ما يمكن أن يحدث إذا أطلق بوتين قنبلة نووية إلى الفضاء
ومع ذلك، كان التحدي الرئيسي في هذا المجال هو تحقيق التكامل على مستوى الرقاقة، وتقليل استهلاك الطاقة،.. وضمان دقة عالية في معالجة الإشارات التناظرية بفعالية، وهي مشكلات تظل تمثل تحديات صعبة لأنظمة MWP المتكاملة في نفس الوقت.
لمواجهة التحديات المذكورة، قام فريق البحث بتطوير نظام MWP الذي يدمج التحويل الكهروضوئي فائق السرعة (EO)،.. ومعالجة الإشارات متعددة الوظائف منخفضة الفقد على شريحة واحدة متكاملة، وهو إنجاز لم يتم تحقيقه من قبل.
يعتمد محرك المعالجة MWP المتكامل على منصة نيوبات الليثيوم ذات الأغشية الرقيقة (LN)،.. التي تمكنه من التعامل مع معالجة متعددة الأغراض وواجبات حوسبة الإشارة التناظرية بفعالية.
الرقاقة قادرة على إجراء عمليات حسابية تناظرية عالية السرعة من خلال نطاقات معالجة تصل إلى 67 جيجاهرتز وتتمتع بدقة حسابية متميزة.