Dijital dönüşümün belkemiğini oluşturan veri iletiminde devrim niteliğinde bir gelişme yaşandı. California Teknoloji Enstitüsü (Caltech) araştırmacıları, ışığı silikon levhalar üzerinde, optik fiber kablolardaki kadar düşük bir kayıpla yönlendirmenin yolunu buldu. Nature dergisinde yayımlanan çalışma, hassas ölçüm cihazlarından devasa veri merkezlerine kadar endüstriyel altyapılarda köklü değişiklikler vadediyor.
FİBER TEKNOLOJİSİ ÇİP ÖLÇEĞİNE İNİYOR
Günümüzde küresel iletişimi sağlayan optik fiberler, ışığı kilometrelerce mesafeye neredeyse hiç kayıp olmadan taşıyabiliyor. Caltech ekibi, bu ‘ultra saflık’ özelliğini makro dünyadan nano dünyaya, yani bilgisayar çiplerine transfer etmeyi başardı.
Araştırma ekibi, optik fiberlerde kullanılan ‘germano-silikat’ cam malzemesini, litografi tabanlı bir üretim süreciyle silikon levhalara uyarladı. Caltech Uygulamalı Fizik Profesörü Kerry Vahala, bu gelişmeyi şu sözlerle özetledi: "Yıllardır optik fiberin ultra düşük kayıp özelliğini silikon levhalara aktarmak için çalışıyoruz. Artık optik devreleri, bilgisayar endüstrisinde standart olan 8 ve 12 inçlik silikon levhalar üzerine doğrudan basabiliyoruz."
SİLİKON NİTRÜRÜN 20 KAT ÖTESİNDE PERFORMANS
Yeni geliştirilen platform, özellikle görünür dalga boylarında, endüstri standardı olan silikon nitrürden üretilen cihazlara kıyasla 20 kat daha iyi performans sergiliyor. Bu başarının sırrı ise üretim tekniğinde yatıyor. Araştırmacılar, cihazları fırınlayarak dalga kılavuzlarının yüzeyini atomik seviyede pürüzsüz hale getiren bir ‘yeniden eritme’ işlemi uyguladı. Bu işlem, ışığın saçılmasını ve sinyal kaybını minimize ediyor.
Projenin araştırmacılarından Hao-Jing Chen, "Görünür dalga boylarında silikon nitrürün rekorunu 20 kat aşıyor ve daha da iyileştirme potansiyelimiz var" diyerek teknolojinin gelişim kapasitesine dikkat çekti.
YAPAY ZEKA VE VERİ MERKEZLERİNDE ENERJİ MALİYETİ DÜŞECEK
Bu teknolojinin ticarileşmesi, özellikle enerji tüketiminin kritik olduğu yapay zeka veri merkezleri için büyük önem taşıyor. Emcore Baş Teknoloji Sorumlusu Henry Blauvelt, germano-silikat dalga kılavuzlarının sunucu altyapısının genel enerji maliyetini düşürmede kilit rol oynayacağını belirtti.
Yeni mimari sayesinde üretilen lazer cihazları, ışığın tutarlılık süresinde 100 kattan fazla iyileşme sağlıyor. Bu durum;
Çipler sadece 2 santimetre çapında olsa da, içlerindeki ışığın dolaşım süresinin artması, kilometrelerce uzunluğundaki fiber performansı gerektiren uygulamaların avuç içi kadar bir alanda gerçekleşmesine olanak tanıyor.
