فوٹوونک میٹاسٹرکچر ویکٹر – میٹرکس ضرب – فزکس ورلڈ کرتا ہے۔

ایک نیا سلیکون فوٹوونکس پلیٹ فارم جو ریاضی کے کاموں کو پچھلے ڈیزائنوں سے کہیں زیادہ مؤثر طریقے سے انجام دے سکتا ہے۔ نادر انگیٹا اور یونیورسٹی آف پنسلوانیا کے ساتھیوں۔ امریکہ میں مقیم ٹیم کو امید ہے کہ اس کا نظام آپٹیکل کمپیوٹنگ میں پیش رفت کو تیز کرے گا۔

اینالاگ آپٹیکل کمپیوٹرز روایتی ڈیجیٹل کمپیوٹرز کے مقابلے میں کچھ خاص حسابات زیادہ مؤثر طریقے سے کر سکتے ہیں۔ وہ معلومات کو روشنی کے سگنلز میں انکوڈنگ کرکے اور پھر آپٹیکل اجزاء کے ذریعے سگنل بھیج کر کام کرتے ہیں جو معلومات پر کارروائی کرتے ہیں۔ ایپلی کیشنز میں آپٹیکل امیجنگ، سگنل پروسیسنگ اور مساوات کو حل کرنا شامل ہے۔

ان میں سے کچھ اجزاء فوٹوونک میٹا میٹریلز سے بنائے جاسکتے ہیں، جن میں ڈھانچے کی صفیں ہوتی ہیں جن کے سائز روشنی کی طول موج کے برابر یا اس سے چھوٹے ہوتے ہیں۔ ان ڈھانچے کے سائز اور تقسیم کو احتیاط سے کنٹرول کرنے سے، معلومات کی پروسیسنگ کے مختلف اجزاء بنائے جا سکتے ہیں۔

بڑے لینز اور فلٹرز کے برعکس جو پہلے اینالاگ آپٹیکل کمپیوٹر بنانے کے لیے استعمال کیے گئے تھے، فوٹوونک میٹا میٹریلز پر مبنی ڈیوائسز چھوٹے اور کمپیکٹ سرکٹس میں ضم کرنے کے لیے آسان ہیں۔

ریاضی عملیات

پچھلی دہائی کے دوران، Engheta کی ٹیم نے اس طرح کے اجزاء کی ترقی میں کئی اہم شراکتیں کی ہیں۔ 2014 میں شروع کرتے ہوئے، انہوں نے دکھایا کہ فوٹوونک میٹا میٹریلز کو روشنی کے اشاروں پر ریاضیاتی عمل انجام دینے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

اس کے بعد انہوں نے اس تحقیق میں توسیع کی ہے۔ "2019 میں، ہم نے میٹا میٹریلز کا آئیڈیا متعارف کرایا جو مساوات کو حل کر سکتا ہے،" اینگیٹا کہتی ہیں۔ "پھر 2021 میں، ہم نے اس خیال کو ایسے ڈھانچے تک بڑھایا جو ایک ہی وقت میں ایک سے زیادہ مساوات کو حل کر سکیں۔" 2023 میں، ٹیم نے الٹراتھین آپٹیکل میٹاگریٹنگز کو گھڑنے کے لیے ایک نیا طریقہ تیار کیا۔

اینگیٹا اور ساتھیوں نے اب اپنی نگاہیں ویکٹر – میٹرکس ضرب پر مرکوز کر لی ہیں، جو مصنوعی ذہانت کے کچھ نظاموں میں استعمال ہونے والے مصنوعی اعصابی نیٹ ورکس کے لیے ایک اہم آپریشن ہے۔ ٹیم نے پہلا فوٹوونک نانو اسٹرکچر بنایا ہے جو ویکٹر – میٹرکس ضرب کرنے کے قابل ہے۔ مواد کو ایک سلکان فوٹوونکس (SiPh) پلیٹ فارم کا استعمال کرتے ہوئے بنایا گیا تھا جو آپٹیکل اجزاء کو سلیکن سبسٹریٹ میں ضم کرتا ہے۔

الٹا ڈیزائن

محققین نے الٹا ڈیزائن کا طریقہ کار بھی استعمال کیا۔ ایک معروف نانو اسٹرکچر لینے اور یہ تعین کرنے کی بجائے کہ آیا اس میں صحیح نظری خصوصیات ہیں، الٹا ڈیزائن مطلوبہ نظری خصوصیات کے سیٹ سے شروع ہوتا ہے۔ اس کے بعد، ایک فوٹوونک ڈھانچہ ان خصوصیات کو رکھنے کے لیے ریورس انجنیئر کیا جاتا ہے۔ اس نقطہ نظر کو استعمال کرتے ہوئے، ٹیم نے ایک انتہائی کمپیکٹ مواد ڈیزائن کیا جو روشنی کے ساتھ ویکٹر میٹرکس ضرب کرنے کے لیے موزوں ہے۔

"سی پی ایچ پلیٹ فارم کے ساتھ الٹا ڈیزائن کے طریقہ کار کو ملا کر، ہم 10-30 nm کے درمیان سلکان کی موٹائی کے ساتھ 150-220 مائکرون کے سائز کے ساتھ ڈھانچے کو ڈیزائن کر سکتے ہیں،" اینگیٹا بتاتی ہیں۔

ٹیم کا کہنا ہے کہ اس کا نیا فوٹوونک پلیٹ فارم موجودہ ٹیکنالوجیز سے کہیں زیادہ مؤثر طریقے سے ویکٹر-میٹرکس ضرب کر سکتا ہے۔ Engheta یہ بھی بتاتا ہے کہ پلیٹ فارم موجودہ سسٹمز سے بھی زیادہ محفوظ ہے۔ "چونکہ یہ ویکٹر-میٹرکس ضرب شماری آپٹیکل اور بیک وقت کی جاتی ہے، اس لیے کسی کو انٹرمیڈیٹ اسٹیج کی معلومات کو ذخیرہ کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔ لہذا، نتائج اور عمل ہیکنگ کے لیے کم خطرہ ہیں۔

ٹیم کو اندازہ ہے کہ مصنوعی ذہانت کو کس طرح لاگو کیا جاتا ہے اس کے لیے ان کے نقطہ نظر کے اہم مضمرات ہوں گے۔

تحقیق میں بیان کیا گیا ہے۔ فطرت فوٹوونکس.

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ای ایس جی۔ کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://physicsworld.com/a/photonic-metastructure-does-vector-matrix-multiplication/