"کیا آپ روشنی پر یقین رکھتے ہیں؟" اگر کوئی چپ شوقین آپ سے یہ سوال پوچھتا ہے تو ، ایسا نہیں ہے کہ وہ اچانک الٹرمین کا پرستار ہے۔ یہ ہے کہ اس نے یہ محسوس کرنا شروع کیا ہے کہ "لائٹ" چپ کی دنیا میں ہلچل مچانا شروع کر رہی ہے۔
طبیعیات میں 2023 کا نوبل انعام "غیر متناسب لائٹ پلس ٹکنالوجی" کو دیا گیا تھا ، اور "لائٹ کا حساب کتاب کس طرح استعمال کریں" کو بھی صنعت اور اکیڈمیا میں ایک اہم موضوع بن گیا ہے۔ کیا روشنی ، جو قدرتی طور پر تیز ہے ، ناقابل یقین رفتار سے مصنوعی ذہانت کے دور میں ذہین دنیا کے "انفراسٹرکچر" کی اپ گریڈ کو مکمل کر سکتی ہے؟
فوٹون الیکٹرانوں سے اقتدار سنبھالتے ہیں
زیادہ روایتی الیکٹرانک چپس کے مقابلے میں ، فوٹوونک چپس ایک نئی قسم کی چپس ہیں جو حساب کتاب کرنے کے لئے فوٹون کی خصوصیات کا استعمال کرتی ہیں۔
خلاصہ یہ ہے کہ چپس مائکروسکوپک ذرات کو جوڑنے کے ل se سیمیکمڈکٹر مواد کی جسمانی خصوصیات پر انحصار کرتے ہیں جو معلومات رکھتے ہیں ، لیکن مختلف قسم کے چپس مختلف ذرہ کیریئر کا استعمال کرتے ہیں۔ چائنا انوویشن اسٹار کے بانی پارٹنر لی ایم آئی نے کہا ، "فوٹوونک چپس معلومات کو پیدا کرنے ، عمل کرنے ، منتقل کرنے اور ظاہر کرنے کے لئے فوٹون کا استعمال کرتے ہیں۔"
الیکٹرانوں کے مقابلے میں ، فوٹونز کے فوائد واضح ہیں: انفارمیشن ٹرانسمیشن کے لئے ان کے پاس بہت تیز ردعمل کا وقت ہوتا ہے ، 3-4 الیکٹرانوں ، مضبوط اسٹوریج ، کمپیوٹنگ اور یہاں تک کہ متوازی باہمی رابطے کی صلاحیتوں کے مقابلے میں اعلی معلومات کی صلاحیت کے احکامات ، اور انتہائی کم توانائی کی کھپت ... یہ خود سے واضح ہے کہ انفارمیشن انڈسٹری کے لئے ان فوائد کا کیا امکان ہے۔
اب ، مصنوعی ذہانت کی عمر کی آمد کے ساتھ ہی ، کمپیوٹنگ پاور کی مانگ میں اضافہ ہورہا ہے۔ تاہم ، الیکٹرانک چپس کی ترقی جسمانی اور معاشی اخراجات کی حد تک پہنچ چکی ہے ، اور "مور کے قانون کی ناکامی" کو مسلسل سنا جاتا ہے۔
الیکٹرانک چپس سلیکن پر مبنی ہیں ، سلیکن ایٹموں کے ساتھ تقریبا 0 22 نانوومیٹر کا قطر ہے۔ جب عمل کو 7 نینو میٹر سے نیچے تک کم کردیا جاتا ہے تو ، الیکٹرانک چپس برقی اضافے اور الیکٹران کی خرابی کے مسائل کے ل highly انتہائی حساس ہوجاتی ہیں ، جس کی وجہ سے الیکٹرانوں کو مکمل طور پر کنٹرول کرنا مشکل ہوجاتا ہے۔ 2023 میں سامنے آنے والے بڑے ماڈلز کی لہر میں ، روایتی الیکٹرانک چپس کی کوتاہیاں واضح ہوگئیں۔
فوٹوونکس چپس ایک نیا ڈان ہیرالڈ۔ وہ نہ صرف الیکٹرانک چپس میں بجلی کی کھپت اور میموری تک رسائی کے ناقابل تسخیر چیلنجوں سے نمٹنے کا وعدہ کرتے ہیں بلکہ متعدد جدید اطلاق کے منظرناموں کو بھی جنم دیتے ہیں۔ اس کے مطابق ، آپٹیکل راستے بجلی کے سرکٹس کی جگہ لے لیتے ہیں ، اور لیزر ذرائع بجلی کی فراہمی کی جگہ لیتے ہیں ... فوٹو الیکٹرک تبادلوں کی ضرورت کو ختم کرکے ، موجودہ جسمانی حدود کو نظرانداز کرنا اور چپس کی کمپیوٹیشنل رکاوٹ کو توڑنا ممکن ہے۔ فی الحال ، اس فیلڈ میں مقابلہ گھریلو اور بین الاقوامی سطح پر اعلی تحقیقی اداروں کے مابین شروع ہوچکا ہے۔
اس سال اپریل میں ، سنگھوا یونیورسٹی کی ایک تحقیقی ٹیم نے دنیا میں تقسیم شدہ چوڑائی ذہین آپٹیکل کمپیوٹنگ فن تعمیر کا آغاز کیا۔ انہوں نے جدید AI کاموں کے لئے ایک فوٹوونک چپ -- "تائیجی" ڈیزائن کیا ، جس میں موجودہ ذہین چپس سے کہیں زیادہ توانائی کی کارکردگی 2 سے 3 آرڈر ہے ، اور بڑے مناظر اور تربیت کے ذہین تجزیہ اور بڑے ماڈلز کی استدلال جیسے کاموں کے لئے کمپیوٹنگ پاور سپورٹ فراہم کرسکتی ہے۔
مئی میں ، شنگھائی انسٹی ٹیوٹ آف مائکرو سسٹم اور انفارمیشن ٹکنالوجی میں ایک تحقیقی ٹیم نے چینی اکیڈمی آف سائنسز کی انفارمیشن ٹکنالوجی میں لتیم ٹینٹلیٹ ہیٹرو انٹیگریٹڈ ویفر تیار کیا ، جسے پہلی بار اعلی کارکردگی اور بڑے پیمانے پر تیار کردہ فوٹوونک چپس بنانے کے لئے بھی استعمال کیا گیا تھا۔
کیا واقعی فوٹوون چپ زیادہ دور نہیں ہے؟
روشنی کو کیسے ختم کریں؟
مستقبل کے منتظر ہونے کے علاوہ ، آئیے اس بارے میں مزید سوچیں کہ فوٹوونکس چپس کیسے کام کرتی ہیں؟
ایک الیکٹرانک چپ ایک الیکٹرانک ٹرانجسٹر اور کنڈکٹو تانبے کے تار سے بنا ہے۔ ایک فوٹوونک چپ فوٹوونک ٹرانجسٹر اور ایک ویو گائڈ سے بنا ہے جو روشنی کا انعقاد کرتی ہے۔ ویو گائڈ روشنی کی تشہیر کا ذریعہ ہے ، جیسے واقف آپٹیکل فائبر۔
ان کے افعال کے مطابق ، فوٹوونک چپس کو دو قسموں میں تقسیم کیا جاسکتا ہے: لیزر چپس اور ڈٹیکٹر چپس۔ لیزر چپس کو بجلی اور روشنی کے تبادلوں کا ادراک کرنے کے لئے سیمیکمڈکٹر مواد کے ذریعہ انجکشن شدہ موجودہ کی برقی توانائی کو استعمال کرنے کی ضرورت ہے۔ ڈیٹیکٹر چپس فوٹو الیکٹرک اثر کے ذریعہ آپٹیکل سگنل کی نشاندہی کرتے ہیں اور انہیں برقی اشاروں میں تبدیل کرتے ہیں۔
لائٹ آؤٹ پٹ کو کیسے کنٹرول کریں؟ مثالی طور پر ، یہ ایک مکمل آپٹیکل ٹرانجسٹر ہوگا جو روشنی کے ذریعہ کارفرما اور کنٹرول کیا جائے گا۔ تاہم ، ٹیکنالوجی ابھی تک پختہ نہیں ہے۔ خالص فوٹوونک چپس اب بھی تصوراتی مرحلے میں ہیں ، اور فوٹوونک چپس کے بنیادی اجزاء اب بھی الیکٹرو آپٹک ہائبرڈ ڈیوائسز ہیں جو کنٹرول کے لئے ڈرائیونگ اور بجلی کے لئے روشنی کا استعمال کرتے ہیں۔ اوپٹ الیکٹرانک ماڈلن کی بنیاد پر ، سنگھوا یونیورسٹی نے رواں سال اگست میں تائی جی آئی آئی چپ کا آغاز کیا ، جس نے جی پی یو کی ضرورت کے بغیر آپٹیکل نیورل نیٹ ورکس کی آن لائن تربیت حاصل کی۔
الیکٹرو آپٹیکل ہائبرڈ ڈیوائسز کے انضمام کے ذریعے ، آپٹیکل سگنلز اور بجلی کے اشاروں کے مابین ماڈلن ، ٹرانسمیشن ، اور ڈیموڈولیشن کے پورے عمل کو ایک ہی سبسٹریٹ پر مربوط کیا جاتا ہے۔ یہ چپس میں تیز رفتار ڈیٹا پروسیسنگ کی بنیاد تشکیل دیتا ہے۔ روشنی کی لہروں کے طول موج کے سائز کے فائدہ کی بدولت ، فوٹوونک چپس کو طول موج کے ساتھ بالغ عملوں کا استعمال کرتے ہوئے سو نینوومیٹر کی طرح چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی چھوٹی سی چیزیں۔
فوٹوون چپس کہاں استعمال ہونے والے ہیں؟
جیسا کہ میں نے کہا ، فوٹوونک چپس میں الیکٹرانک چپس کی کمپیوٹنگ پاور کی رکاوٹ کو توڑنے کی صلاحیت ہے۔ اس کے علاوہ ، وہ کون سے دوسرے شعبوں میں استعمال ہوسکتے ہیں؟
یہ بات مشہور ہے کہ روشنی کی رفتار کائنات میں سب سے تیز رفتار سے جانا جاتا ہے۔ روشنی کی تیز رفتار ٹرانسمیشن خصوصیات کا فائدہ اٹھانا ، پہلی چیز جو فوٹوونک چپس کے ساتھ ذہن میں آتی ہے وہ انتہائی تیز رفتار ڈیٹا کی منتقلی ہے۔ "فائبر آپٹک نیٹ ورک + فوٹوونک چپ" تیز رفتار مواصلات کے ایک نئے دور کی نشاندہی کرتا ہے۔ مزید یہ کہ فوٹوونک چپس کی مداخلت کی مزاحمت بھی فوٹوونک ریڈار کو حقیقت بننا ممکن بناتی ہے۔
دوسرے شعبوں میں فوٹوونک چپس کا اطلاق بھی امید افزا ہے۔ مثال کے طور پر ، بائیو میڈیسن میں ، فوٹوونک چپس آپٹیکل امیجنگ اور اسپیکٹروسکوپک تجزیہ کے لئے استعمال کی جاسکتی ہیں ، جس سے خلیوں ، ؤتکوں اور منشیات کا تیزی سے پتہ لگانے اور تجزیہ کیا جاسکتا ہے۔ ماحولیاتی نگرانی میں ، فوٹوونک چپس کا اطلاق گیس سینسروں اور آلودگی کی نگرانی پر کیا جاسکتا ہے ، جس سے حقیقی وقت کی نگرانی اور ماحولیاتی معیار کا اندازہ زیادہ موثر ہوتا ہے۔
آپٹیکل کمپیوٹنگ کے چپس لیب سے باہر نکلنا شروع کر رہے ہیں ، اور سائنس دان امید کر رہے ہیں کہ انجینئرنگ کی کوششوں کے سلسلے کے بعد ، تجارتی فوٹوونک چپس کو جلد سے جلد مستحکم انداز میں تیار کیا جاسکتا ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ فوٹوونک چپس کی قیمت کو صنعت کے ذریعہ وسیع پیمانے پر قبول کیا جاسکتا ہے۔
