في إنجاز علمي مذهل، طوّر باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) شريحةً فوتونية صغيرة الحجم قادرة على معالجة الإشارات اللاسلكية باستخدام الضوء بدلًا من الكهرباء، مما يمهّد الطريق نحو عصر جديد من شبكات الجيل السادس (6G) بسرعات غير مسبوقة.

شريحة بحجم ظفر إصبع… وأداء خارق

الشريحة الجديدة، التي لا يتجاوز حجمها ظفر إصبع، قادرة على تصنيف الإشارات اللاسلكية خلال 120 نانوثانية فقط بدقة تصل إلى 95%، مع استهلاك طاقة أقل بكثير من الأنظمة الرقمية التقليدية. وقد اعتُبر هذا التطور “قفزة تقنية هائلة” قد تعيد رسم مستقبل الشبكات الذكية والذكاء الاصطناعي الفوري.

المعالجة بسرعة الضوء

يُطلق على الشريحة اسم MAFT-ONN، وهي تعمل مباشرة ضمن نطاق التردد دون الحاجة إلى تحويل الإشارات إلى صور رقمية، وهو ما يوفّر وقتًا ثمينًا كانت تستهلكه الأنظمة التقليدية. وتمكّن الفريق من تصميم بنية تحتوي على طبقات عصبية تستخدم كاشفًا ضوئيًا واحدًا فقط لكل طبقة، وهو أمر كان يُعتقد أنه غير ممكن سابقًا.

نحو ذكاء اصطناعي فوري و6G حقيقي

الشريحة قادرة على التعرف على أنماط الإشارات اللاسلكية بدقة تصل إلى 99% عند استخدام عدة قياسات، ما يجعلها مثالية لتطبيقات مثل:

• السيارات ذاتية القيادة التي تحتاج إلى اتخاذ قرارات فورية.
• الأجهزة الطبية مثل منظمات ضربات القلب التي تتطلب استجابات لحظية.
• شبكات إنترنت الأشياء التي تحتاج إلى استهلاك طاقة منخفض والتشغيل طويل المدى.

مستقبل واعد وتطبيقات واسعة

يتوقع الباحثون أن تُستخدم هذه التقنية في بناء شبكات 6G فائقة السرعة، خاصة مع التقارير التي تشير إلى أن هذه الشبكات قد تصل إلى سرعات 1 تيرابت في الثانية، أي أسرع بـ 8000 مرة من شبكات الجيل الخامس الحالية.

كما أشار الفريق إلى أن تصنيع هذه الشريحة ممكن باستخدام تقنيات السيليكون التقليدية، ما يجعل دمجها في الأجهزة الاستهلاكية أمرًا ممكنًا دون تغيير البنية التحتية للمصانع.

ما بعد الكهرباء: عصر الضوء قادم

الباحث رونالد ديفيس الثالث، قائد المشروع، أكّد أن التقنية قادرة على دمج ما يصل إلى 10,000 خلية عصبية داخل شريحة واحدة، مما يفتح المجال لتطبيقات ذكاء اصطناعي معقدة مثل نماذج Transformers، ولكن بسرعات ضوئية واستهلاك طاقة منخفض جدًا.

خلاصة: هذا الابتكار لا يمثل فقط تسريعًا في معالجة البيانات، بل قد يكون اللبنة الأولى لبنية تحتية رقمية تعتمد على الضوء بدلًا من الكهرباء، ما يُحدث ثورة حقيقية في طريقة تفاعل الأجهزة مع العالم من حولها.

المصدر