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孤独的美食家

世界儿童日:赣州市博物馆儿童友好活动回顾_我的网站

武林外传

一 |     【活动一】          “博物馆里的奇妙中国之陶器”科普教育                    为营造儿童友好的友好氛围,丰富孩子的假期生活,体验传统陶艺文化,培养孩子们的动手能力,2023年11月26日,赣州市博物馆开展了“博物馆里的奇妙中国之陶器”科普教育活动。    团队后续将基于硅光子、光子AI技术,把这套方案拓展至大规模可编程光子集成芯片。         首尔国立大学工学院发布消息:由首尔国立大学电气与计算机工程系Namkyoo Park教授、Sunkyu Yu教授牵头的联合研究团队,联合首尔大学电气与计算机工程系Xianji Piao教授,研发出一款可按需慢光的光子集成芯片。         生成式人工智能与大尺度AI模型飞速发展,算力需求暴涨,传统电子半导体的短板随之凸显,包括功耗高、数据传输速率受限等问题。

二 | 市场对具备低功耗、超高速处理能力的光计算技术需求持续攀升。亲子家庭齐聚一堂,演绎与陶泥的美丽邂逅,体验陶艺的塑造之趣,领略手工的无穷魅力。

三 | 但由于光的传播速度固定,实现光计算不可或缺的光缓存与存储功能,长期存在根本性技术难题。         为解决该难题,这支联合研究团队设计出一种可编程光子集成芯片方案,能够自由调控光信号的传播速度与波形。依托该方案,团队实现了比现有所有方案自由度更高的“慢光”调控。         活动开始,社教老师通过绘本讲述了陶艺的故事、如何从“泥”变成艺术品的制作流程,让孩子们对陶艺有了初步的了解。         孩子们与家长相互配合、协作、运用手中的陶泥,进行捏、糅、挤等技法,充分发挥观察力和想象力,动手做出外形俱佳的陶艺作品。

四 | 相关研究成果刊发在《Advanced Science》期刊。         可编程耦合谐振腔诱导透明(CRIT)光子集成电路结构示意图:图中展示通过调节光学谐振腔之间的耦合强度,即可灵活调控光路传输路径。整个活动过程,孩子们和家长都非常投入,活动现场洋溢着浓厚的亲子气氛。         光速固定为何会成为技术瓶颈          光子集成芯片作为新一代技术,依托光信号实现高速、高效信息处理。尤其在数据中心、光通信与光计算系统中,行业不仅需要快速传输光信号,还要求能够同步信号到达时序、按需对光信号做延时处理。         此次亲子陶艺活动启发了儿童的观察力、想象力和创造力,营造了美好幸福的家庭氛围。         【活动二】          赣博开放影院                    为充分发挥博物馆资源优势和教育功能,赣州市博物馆开展了儿童友好之赣博开放影院主题系列观影活动,充分发挥博物馆“第二课堂”的作用。11月25日下午,赣博开放影院播放了深受孩子们喜爱的红色教育电影《闪闪的红星》。

五 | 业内针对耦合谐振腔诱导透明(CRIT)结构开展大量研究:该结构利用多组光学谐振腔之间的干涉效应,仅让特定频段的光透过,同时降低光信号传播速度。         耦合谐振腔诱导透明(CRIT)是一种光学现象,通过多谐振腔干涉,选择性透过特定频段光并实现光延时。光学谐振腔是一类光子器件,可将特定频率的光束缚、循环传输一段时间,多用于信号延时、滤波与调制。         但传统耦合谐振腔诱导透明(CRIT)器件加工完成后工作特性固定,难以重新配置以适配不同功能。

六 | 例如,若需要更长延时或切换工作频段,必须重新设计整套光子器件。         “红星闪闪放光彩,红星灿灿暖胸怀”电影讲述了红军北上抗日后,留在当地的一个红军后代的孩子潘东子在革命前辈的指引和帮助下,由一个普通的农家少年逐渐成长为坚定的革命者的故事。         光信号延时与频谱转换示意图,图示电路可根据控制条件,对光脉冲实现延时、修改频谱组分。中华儿女永不忘,民族解放终身任。         重构CRIT结构,提升可重构灵活性          传统器件灵活性不足,大幅提升光通信设备、数据中心系统的设计复杂度;新增功能时,设备成本上升、研发周期拉长。红星闪闪照中华,一片丹心照汗青。                                        编辑: 熊鹰、邓梅           排版:温悦美(见习生)           初审:李华、赵丹阳           终审:钟庆禄、黄斌                                        微信公众号|赣州市博物馆          新浪微博|江西赣州市博物馆          抖音号|赣州市博物馆。

七 | 在AI服务器、下一代数据中心这类需要实时处理海量数据的场景下,该短板已成为光计算技术落地的核心阻碍。

八 |          为突破上述局限,研究团队提出全新设计思路:将耦合谐振腔诱导透明系统内的两种光学状态——亮模(bright mode)与暗模(dark mode)统一为单一可控自由度,并引入两组可控环形耦合器。基于该思路,团队建立可编程光子集成芯片全新设计准则,以往加工后参数固化的谐振腔结构,如今可按需重新配置。         团队依托全新CRIT结构实现光路按需延时调控,并证明亮模、暗模之间的干涉效应可作为统一集成设计参数。这大幅提升了光子谐振电路的设计自由度,打破传统器件参数固定的约束。

九 |          研究团队特别证实:借助双环形耦合器,可从理论层面独立调控通带带宽、波形,以及电路中传输信号的延时、透射特性。这意味着,无论单个谐振腔,还是整套多谐振腔系统,光信号的传播速率与传输特性均可自由重构。         除此之外,团队通过数值仿真验证:芯片运行过程中,可实时动态调整光脉冲传播速度。实验证实,该结构能在不损失信号处理性能的前提下自由控制光信号延时,无需额外专用器件即可完成光频谱转换。         光脉冲是一段短促光信号,是光通信、光计算系统中承载信息的基础单元。         团队还通过三维电磁仿真验证:该CRIT器件可在氮化硅(Si₃N₄)光子集成芯片平台上实现制备。同时团队分析了制造、运行阶段各类实际干扰因素,包括材料损耗、谐振腔品质因子偏差、背向散射、耦合系数波动、环形耦合器相位误差、热串扰等,证实该结构可在真实光子电路环境下稳定工作。         氮化硅(Si₃N₄)光子集成芯片是低损耗、高稳定性波导平台,广泛用于光信号处理与集成光子器件。热串扰是电路局部工作产生的热量干扰周边元器件,造成器件性能偏移的现象。

十 |          单芯片集成多项光学功能          本研究推出一款全新可编程光子集成芯片平台,可实时调控光信号的时域、频域特性,克服传统固定延时光路的局限。该方案可将下一代光互连所需核心功能——信号时序同步、可变延时线、光缓存、频谱转换等,全部集成在单套光子芯片架构内。         同时,这套设计思路不局限于CRIT体系,可拓展至全部基于谐振腔的光子电路,有望成为下一代灵活调控光传输的光信号处理底层核心技术。         若实现商业化落地,本研究开发的可编程光子集成芯片可像软件定义系统一样,单颗光芯片完成信号速率调控、功能切换等多项任务。既能大幅降低数据中心、AI服务器的功耗,也能提升数据处理效率。

十一 |          此外,多类信号处理功能单片集成,可推动光通信设备、传感系统小型化,降低硬件成本。长期来看,该技术将成为自动驾驶、新一代通信、量子技术等超高速信息处理产业的核心支撑平台。         从理论走向工程落地          论文共同通讯作者、首尔国立大学Namkyoo Park教授表示:“本次研究提出一套全新设计准则,让光子集成芯片内部光路能够按需重构,极大拓宽设计灵活度。团队后续将基于硅光子、光子AI技术,把这套方案拓展至大规模可编程光子集成芯片。”          负责理论框架搭建与数值仿真的共同一作Seungkyun Park博士、博士生Beomjoon Chae补充道:“本次研究让我们意识到,换一种视角解读传统光子谐振物理机制,可为光子集成芯片挖掘全新功能。后续我们将持续推进研究,完成实物器件制备与实验验证。”          *声明:本文系原作者创作。文章内容系其个人观点,我方转载仅为分享与讨论,不代表我方赞成或认同,如有异议,请联系后台。

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Published on:11:25:07


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