我国研发世界首款光子时钟芯片:轻松超过100GHz!
2月28日消息,北京大学常林研究团队与中国科学院空天信息创新研究院合作,成功开发出世界首款光子时钟芯片,可将芯片上的时间调控速度提升100倍。
这一成果可极大提升未来智能计算、6G通信、空天遥感等一系列现实应用的性能。
据介绍,传统芯片依靠电子振荡器产生时钟信号,获得高速信息处理能力,但功耗、发热都很高,而且一颗只能产生一定频率范围内的时钟,不同应用就需要完全不同的芯片。
此次开发的光子芯片技术,通过光子产生时钟信号,比电子时钟快得多。
其中的关键在于对“光频梳”技术进行“改造”,而这一技术在过去依赖昂贵的进口设备,一台售价几百万元。
新成果成功实现了“光频梳”技术的芯片化,通过在芯片上构建类似于跑道形状的环,让光在其中飞奔。
光每跑一圈的时间,作为片上时钟的标准,通常只有几十亿分之一秒,因此光子时钟能以超高速进行时间调控。
实验发现,只需一颗光子时钟芯片,就可以覆盖所有微波频段的时钟,因此可以支持从5G到6G,甚至更高速的手机通信,不再需要每升级一次通信方案,就得换终端。
这一技术的另一个重要应用,就是提升计算的主频,目前的CPU、GPU等一般只有2-6GHz,而光子时钟芯片已经实现超过100GHz!
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