Rào cản cuối cùng tới chip ánh sáng được chinh phục

Công nghệ laser "lai" silicon đầu tiên trên thế giới vừa được hãng Intel và Đại học Santa Barbara (Mỹ) phát triển thành công dựa trên chu trình sản xuất bán dẫn thông thường. Đột phá này mở toang cánh cửa tiến tới những thiết bị lượng tử silicon băng thông cao nhưng giá thành thấp.

Công nghệ ánh sáng laser trên nền silicon hứa hẹn tạo bước tiến lớn trong ngành thiết bị điện toán. Ảnh: Intel.

Các nhà nghiên cứu đã kết hợp được những thuộc tính phát ra ánh sáng của chất indi phophua với khả năng định hướng ánh sáng của silicon trong một chip lai đơn nhất. Khi có điện áp, ánh sáng được tạo ra trong indi phophua sẽ đi vào bộ phận định hướng sóng silicon để tạo ra một luồng ánh sáng laser liên tục.

Điều này sẽ giúp thúc đẩy việc sử dụng rộng rãi hơn kỹ thuật lượng tử trong máy tính bởi vì chi phí sẽ được giảm mạnh thông qua việc tận dụng các kỹ thuật sản xuất silicon khối lượng lớn. 

“Thành công này có thể tạo ra các 'ống dữ liệu' quang học rẻ tiền nhưng lại đạt cấp độ băng thông terabit bên trong máy tính và góp phần đưa kỷ nguyên của những ứng dụng điện toán hiệu suất hoạt động cao tiến gần hơn đến hiện thực”, Mario Paniccia, Giám đốc phòng thí nghiệm lượng tử ánh sáng của Intel, phát biểu. "Tất nhiên, kết quả nghiên cứu này còn xa mới có thể trở thành một sản phẩm thương mại nhưng chúng tôi tin rằng hàng chục, thậm chí hàng trăm ánh sáng lai silicon laser hoàn toàn có thể được tích hợp với các thành phần lượng tử ánh sáng silicon khác trên một chip đơn nhất.”

John Bowers, giáo sư về công nghệ điện toán và điện của trường UCSB, nhận định: “Đây có thể là tiền đề cho việc tích hợp quang học phạm vi rộng trên một nền tảng silicon. Điều này hứa hẹn sự ra đời của các chip lượng tử ánh sáng silicon có khả năng tích hợp cao và có thể sản xuất hàng loạt với chi phí thấp, dùng bên trong và xung quanh máy tính cũng như những trung tâm dữ liệu trong tương lai.

Q.T.