Sa brzim napretkom umjetne inteligencije i računarstva visokih{0}}performansi, globalni promet podataka doživljava eksplozivan rast, postavljajući izazove bez presedana kako za brzinu prijenosa informacija tako i za energetsku efikasnost u podatkovnim centrima. Tradicionalne optičke komunikacione tehnologije suočavaju se sa uskim grlima u propusnom opsegu i preprekama za potrošnju energije, što hitno zahtijeva razvoj nove generacije brzih, efikasnih i visoko integriranih optičkih tehnologija međusobnog povezivanja. Optički frekventni češljevi, sposobni da istovremeno generiraju višestruke talasne dužine-zaključane faze za paralelni prijenos podataka, smatraju se disruptivnim rješenjem za ove izazove. Međutim, postizanje praktičnih izvora optičkih frekvencija sa ultra-širokim propusnim opsegom, ultra-stabilnošću na visokoj temperaturi i ultra{8}}dugim radnim vijekom ostao je glavni izazov u industriji.
Nedavno je istraživački tim na čelu sa profesorom Chenom Simingom sa Instituta za poluprovodnike Kineske akademije nauka, u saradnji sa Huisi Optoelectronics, Shenzhen University of Technology, i Nacionalnim inovacijskim centrom za informacionu optoelektroniku, postigao proboj u tehnologiji velike-brzine komunikacije s kvantnom frekvencijom} optičkog bloka{1}. Kroz inovativne tehnike kodopinga za poluprovodničke materijale kvantnih tačaka i šeme zaključavanja -impulsnog načina-kodovanja, tim je uspješno razvio 100 GHz laser s optičkom frekvencijom kvantnih tačaka sposoban za stabilan rad na ekstremnim temperaturama do 140 stepeni. Ovaj uređaj postiže napredak u radnoj temperaturi, kapacitetu prijenosa i pouzdanosti, pružajući kritično rješenje izvora svjetlosti za buduće optičke interkonekcije na nivou Tbps-.
Istraživanje pokazuje izvanredne sveobuhvatne metrike performansi: na sobnoj temperaturi (25 stepeni), laser postiže optički propusni opseg od 3dB od 14.312 nm, sposoban da generiše 26 kanala. Svaki kanal može prenijeti 128 Gb/s PAM-4 modulirani signal. Uređaj održava stabilan način rada-zaključavajući do 140 stepeni. Na 85 stepeni -industrijskog-standarda visoke-klase visoke temperature - njegove ključne metrike performansi pokazuju zanemarljivu degradaciju, podržavajući stabilan rad 22 kanala za ukupnu propusnost podataka od 2.816 Tb/s. Istovremeno, njegova potrošnja energije po prenošenom bitu je samo 0,394 pJ na 25 stepeni i 0,532 pJ na 85 stepeni. Ubrzani testovi starenja koji prelaze 1.500 sati na 85 stepeni pokazuju srednje vreme do otkazivanja (MTTF) od 207 godina, u potpunosti ispunjavajući stroge zahteve komercijalne primene.
Ovaj rad ne samo da eksperimentalno pokazuje izvodljivost istovremenog postizanja ultra-širokopojasnog, ultra-visoke-temperature, ultra-dugog-života i visoke-integracije kvantnih tačaka optičkih frekventnih češlja na jednom čipu, već također obezbjeđuje{6} moćnu putanju za implementaciju optičkog izvora, ali također obezbjeđuje{6} sistemi međusobnog povezivanja u centrima podataka sljedeće{7}}generacije i klasterima s umjetnom inteligencijom.
