7 Китайські дослідники з Університету Цінхуа створили проривну технологію — оптичний чіп Yuheng (RAFAEL), здатний аналізувати світло зі швидкістю 88 кадрів на секунду та спектральною роздільною здатністю, що перевищує звичайні камери у 100 разів. Пристрій, розміром із людський ніготь, може одночасно “бачити” до 5600 зірок і точно розрізняти кольори, відмінні менш ніж на одну десяту нанометра.
Цей чіп — справжня мініатюрна лабораторія світла, що поєднує оптику, електроніку та штучний інтелект. Замість традиційного методу розкладання світла на кольори, Yuheng використовує інтерференційні візерунки всередині спеціального кристалу ніобату літію, який змінює свої властивості під дією електричної напруги. Потім алгоритми машинного навчання декодують ці візерунки, миттєво відтворюючи повний спектр світла — подібно до того, як комп’ютер “зчитує” приховану інформацію з хаотичних сигналів.
Результат — унікальне поєднання швидкості, чутливості й мініатюрності. Чіп має світлопроникність 73%, не потребує великих об’єктивів чи оптичних призм і здатен фіксувати навіть слабкі спектральні сигнали атомного поглинання, що зазвичай вимагають потужних спектрометрів. За оцінками авторів, він підвищує ефективність спектральних спостережень у 100–10 000 разів порівняно з найкращими сучасними приладами.
У астрофізиці команда планує протестувати Yuheng на Gran Telescopio Canarias — найбільшому у світі одноапертурному оптичному телескопі. Мета — вивчати зірки, галактики, чорні діри та розподіл темної матерії із точністю, якої ще ніколи не досягали. Якщо випробування пройдуть успішно, Yuheng може перетворити астрономію, зробивши створення наддетальних карт Чумацького Шляху — завдання, яке зазвичай потребує тисячоліть — реальністю всього за кілька років.
Втім, технологія ще перебуває на ранньому етапі розвитку. Дослідники зосереджені на покращенні стабільності, калібрування та інтеграції чіпа у реальні системи спостереження. Але навіть зараз Yuheng демонструє величезний потенціал — не лише для астрономії, а й для медицини, екології та робототехніки.
Зокрема:
- у медицині він може забезпечити неінвазивне спектральне сканування тканин для раннього виявлення патологій;
- дрони з таким сенсором зможуть аналізувати стан ґрунтів і води в реальному часі;
- автономні автомобілі — точніше розпізнавати об’єкти навіть у тумані чи сутінках.
Як зазначають автори, RAFAEL/Yuheng — це спроба зробити спектроскопію такою ж повсюдною, як фотографія. Якщо вона вдасться, ми отримаємо “розумні очі”, які не просто бачать світ — а розуміють його на рівні атомів.
