Tarranix am ALBA-Synchrotron: Technischer Bericht zur Entwicklung photonischer Logik

Am 11. Juni nahm Tarranix am Workshop „Advanced Characterisation and Technology Services for Semiconductor Industries and Quantum Technologies“ teil, der am ALBA-Synchrotron stattfand.

Dieser Beitrag fasst die während der Veranstaltung vorgestellten technischen Inhalte zusammen, wobei der Schwerpunkt auf dem aktuellen Stand unserer Entwicklung im Bereich der photonischen Logik und den damit verbundenen Auswirkungen auf Systemebene liegt.

Pedro Ciurana stellt die Roadmap von Tarranix für das photonische Rechnen auf dem ALBA-Synchrotron-Workshop zu Halbleiterindustrie und Quantentechnologien vor. Foto mit freundlicher Genehmigung von ALBA Synchrotron.

Photonenlogikgatter als Rechenbasis

Im Mittelpunkt des Vortrags standen die bisher entwickelten Photonenlogikgatter.

Diese Bauelemente stellen die Rechenprimitive der untersten Ebene in unserer Architektur dar. Aus systemtechnischer Sicht sind sie als physikalische Grundlage für Strukturen höherer Ordnung vorgesehen, wie beispielsweise arithmetisch-logische Einheiten (ALUs), Speicherelemente und schließlich vollständige photonische Verarbeitungseinheiten.

Der Schwerpunkt liegt derzeit auf dem Übergang von einzelnen funktionalen Bauelementen zu kombinierbaren Bausteinen, die in größere Architekturen integriert werden können.

Ausrichtung auf Systemebene

Über die Demonstration einzelner Bauelemente hinaus haben wir die aktuelle Ausrichtung des Projekts vorgestellt: den Übergang von isolierten photonischen Logikfunktionen hin zu skalierbaren Rechenarchitekturen auf der Grundlage integrierter Photonik.

Dazu gehört die Definition, wie Logikoperationen verkettet werden können, wie sich Stabilitätsmargen auf Systemebene verhalten und wie sich diese Elemente auf herstellbare Silizium-Photonik-Plattformen abbilden lassen.

Einordnung in das Photonik-Ökosystem

In der Präsentation wurde die Arbeit zudem in den größeren Kontext des Photonik- und Halbleiter-Ökosystems eingeordnet.

Im Mittelpunkt stand dabei die Frage, wie sich diese Art von Architektur mit den bestehenden Fertigungskapazitäten und der Forschungsinfrastruktur in Europa in Einklang bringen lässt und wie sie durch die Zusammenarbeit mit etablierten Akteuren auf diesem Gebiet weiterentwickelt werden kann.

Diskussionen und Austausch

Der Workshop ermöglichte den fachlichen Austausch mit anderen Gruppen, die im Bereich der Photonik und verwandter Technologien tätig sind.

Es fanden mehrere Diskussionen über Integrationsansätze, fertigungstechnische Einschränkungen und mögliche Wege der Zusammenarbeit statt. Dazu gehörte unter anderem der Kontakt zu Gruppen wie AMS-Photonics (Deutschland), wobei der Schwerpunkt darauf lag, wie verschiedene Teile des Photonik-Stacks auf eine Umsetzung auf Systemebene abgestimmt werden können.

Abschließende Bemerkung

Insgesamt bot die Sitzung eine nützliche Gelegenheit, die Entwicklung auf Geräteebene mit den Vorgaben auf Systemebene abzustimmen und zu prüfen, inwieweit die derzeitige Ausrichtung in das übergeordnete Photonik-Ökosystem passt.

Das Tarranix-Team