来自首尔国立大学和首尔市立大学的国际科学家团队推出了一款革命性的可编程光子芯片，能够按需减慢光速。这项开发有望为光计算带来突破性变革：与传统的电信号相比，可以使用光波，光波速度更快，而能耗却略微增加。
该研究由首尔国立大学（电气与电子工程学院）的南圭朴教授和孙奎柳教授，以及首尔市立大学的鲜姬朴教授领导。两位年轻科学家在开发中发挥了重要作用：博士后研究员承均朴（首尔国立大学和KAIST PICORE创新中心）和研究生金范俊（首尔国立大学）为该研究奠定了理论基础。他们的研究发表在《Advanced Science》杂志上，题为“基于广义耦合谐振腔诱导透明的自旋表示的完全可编程慢光”。
光学系统的长期问题在于：光的速度过快，难以简单控制。为了同步信号、缓冲数据以及在光计算系统中创建内存，需要可控的时间延迟。基于耦合谐振腔诱导透明（CRIT）效应的传统设备在生产阶段就已确定其特性——之后无法重新调整。
科学家们提出了一种全新的方法。他们没有采用静态结构，而是将两种光学状态——谐振腔的亮模和暗模——合并为一个自由度，并添加了可控的耦合环路。主要创新在于：利用自旋表示（量子力学的数学描述）获得了用于调整的完整自由度集。结果是：该芯片可以在制造后甚至在运行时进行动态重新配置。
可编程芯片不仅控制光的传播速度，还控制带宽、光信号形状、传输效率和频率特性。在氮化硅平台（硅光子学的标准材料）上的数值模拟表明，该设备对实际干扰具有很高的鲁棒性：包括光学损耗、工艺参数分散和热效应。
如果该技术能够商业化，一个这样的微芯片将能够同时执行多种功能——从调整信号延迟到频率转换，充当可编程光学系统。这可以显著降低数据中心和人工智能服务器的能耗（它们目前需要巨大的电力），并使光学设备更加紧凑和便宜。
南圭朴教授强调，使用自旋表示的新设计原理大大提高了光子集成电路的灵活性，并允许根据需要重新配置光流。作者计划在基于硅光子学的大规模系统及其与光子人工智能技术的混合方向上发展这项技术——这是一个刚刚开始展现其潜力的领域。
该研究的合著者——承均朴博士和金范俊研究生——补充说，从新的角度重新审视光学谐振器的物理学，为以前从未考虑过的新功能打开了大门。这项工作得到了韩国科学技术信息通信部通过创新研究中心、基础研究实验室和青年研究员计划的支持。
