ابتكر فريق بحثي من جامعة سيول الوطنية وجامعة سيول رقاقة بصرية متكاملة قابلة للبرمجة تتيح التحكم في سرعة الضوء بمرونة عالية. قاد المشروع الأساتذة ناميكيو بارك وسونكيو يو من قسم الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسوب بجامعة سيول الوطنية، بالتعاون مع الأستاذ شياوجي بياو من جامعة سيول.

تزايد الطلب على قوة الحوسبة بسبب انتشار نماذج الذكاء الاصطناعي التوليدي الكبيرة يثقل كاهل مراكز البيانات. الأنظمة الإلكترونية التقليدية تستهلك طاقة كبيرة وتواجه حدوداً في نقل البيانات، مما يعزز الاهتمام بالحوسبة البصرية التي تستخدم الضوء بدلاً من الإشارات الكهربائية. غير أن الضوء يتحرك بسرعة ثابتة بشكل طبيعي، ما يجعل من الصعب تأخير الإشارات البصرية أو حفظها مؤقتاً—وهي قدرات أساسية للذاكرة والمخزن المؤقت في الحواسيب البصرية.

طور الفريق دائرة بصرية قابلة للبرمجة تتحكم في سرعة وشكل الإشارات الضوئية. استخدموا مبدأ جديد يعتمد على دمج حالتين بصريتين معروفتين باسم "الوضع المضيء" و"الوضع المظلم" كدرجة حرية موحدة، مع إضافة مزدوجي حلقات قابلة للتحكم. هذا الاختراع يسمح بتعديل خصائص الرنين البصري بعد التصنيع، بعكس الأجهزة التقليدية التي تظل خصائصها ثابتة.

أظهرت المحاكاة العددية أن الرقاقة تستطيع ضبط تأخير الإشارات وتحويل ترددها ديناميكياً أثناء التشغيل، دون الحاجة لمكونات متخصصة إضافية. كما أثبتت الاختبارات ثلاثية الأبعاد أن الجهاز يعمل بموثوقية تحت ظروف واقعية تشمل فقدان المواد والاختلافات الحرارية والأخطاء التقنية الأخرى.

قد تجمع رقاقة واحدة عدة وظائف منها المزامنة وخطوط التأخير القابلة للتعديل والمخزن البصري وتحويل الترددات. إذا تحققت التجارة، ستعمل الرقاقة بطريقة شبيهة بالأنظمة المعرّفة بالبرمجيات، حيث يعدّل سلوكها وفقاً للاحتياجات المتغيرة. هذا قد يمكّن مراكز البيانات وخوادم الذكاء الاصطناعي من معالجة المعلومات بكفاءة أعلى مع خفض استهلاك الطاقة. يخطط الفريق لتطوير الفكرة نحو أنظمة بصرية متكاملة كبيرة القجم بناءً على السيليكون الضوئي وتكنولوجيات الذكاء الاصطناعي البصري.