蒙特利尔理工学院教授斯特凡纳·凯纳 - 科钦带领的研究团队在《科学进展》杂志发表突破性成果，开发出一种新型光子芯片材料，有望解决人工智能时代数据处理的能耗瓶颈。当前，全球数据中心用电量约占全球总耗电量百分之二，而生成式 AI 带来的频繁信号转换正使这一负担急剧加重。传统光子芯片在信号放大和转换时，仍需依赖体积大、耗能高且发热的额外组件。 团队发现了一种名为三苯胺 - 二氰基喹喔啉的有机分子，该分子能被整合到硅基芯片上，实现光信号直接在芯片内部的放大和调制，无需频繁转换为电信号。这一突破的关键在于分子在沉积过程中会自发排列成特定方向，从而产生强烈的二阶光学非线性响应，使光束能在材料内部直接相互作用。这种特性使得芯片能够直接在红外通信光与可见光之间进行高效转换，而无需外部 bulky 设备。 更为重要的是，该材料的制备工艺兼容现有的光子制造流程，可在低温和低成本的条件下进行，具备极高的商业化潜力。研究团队已利用该材料制造出集成器件原型，成功在芯片上将红外光转换为红光，验证了技术可行性。随着谷歌等公司推出的新型 AI 芯片导致处理器间数据交换激增，光信号处理成为新的能源瓶颈。这项技术为未来光子器件的发展开辟了新路径，有望简化芯片架构，减少热量产生，为支撑下一代大规模 AI 系统提供关键的硬件基础，而不只是简单替代现有电子元件。