Сочетание света и сверхпроводников может расширить возможности ИИ

Сочетание света и сверхпроводников может расширить возможности ИИ

Поскольку искусственный интеллект вызывает широкий интерес, исследователи сосредоточены на понимании того, как мозг осуществляет познание, чтобы можно было создавать искусственные системы с общим интеллектом, сопоставимым с интеллектом человека.

Многие подошли к этой задаче, используя обычную кремниевую микроэлектронику в сочетании со светом. Однако изготовление кремниевых чипов с элементами электронных и фотонных схем затруднено по многим физическим и практическим причинам, связанным с материалами, из которых изготовлены компоненты.

В статье Applied Physics Letters от AIP Publishing исследователи из Национального института стандартов и технологий предлагают подход к крупномасштабному искусственному интеллекту, который фокусируется на интеграции фотонных компонентов со сверхпроводящей электроникой, а не на полупроводниковую электронику.

«Мы утверждаем, что, работая при низкой температуре и используя сверхпроводящие электронные схемы, детекторы одиночных фотонов и кремниевые источники света, мы откроем путь к богатой вычислительной функциональности и масштабируемому производству», — рассказал автор Джеффри Шейнлайн.

Использование света для связи в сочетании со сложными электронными схемами для вычислений может позволить создать искусственные когнитивные системы, масштабы и функциональные возможности которых выходят за рамки того, что можно достичь только с помощью света или электроники.

«Больше всего меня удивило то, что оптоэлектронная интеграция может быть намного проще при работе при низких температурах и использовании сверхпроводников, чем при работе при комнатной температуре и использовании полупроводников», — отметил Шейнлайн.

Сверхпроводящие детекторы фотонов позволяют детектировать одиночный фотон, в то время как полупроводниковые детекторы фотонов требуют около 1000 фотонов. Таким образом, кремниевые источники света не только работают при температуре 4 Кельвина, но и могут быть в 1000 раз менее яркими, чем их аналоги при комнатной температуре, и при этом эффективно взаимодействовать.

Некоторые приложения, такие как микросхемы в мобильных телефонах, требуют работы при комнатной температуре, но предлагаемая технология по-прежнему будет широко применяться в передовых вычислительных системах.

Исследователи планируют изучить более сложную интеграцию с другими сверхпроводящими электронными схемами, а также продемонстрировать все компоненты, составляющие искусственные когнитивные системы, включая синапсы и нейроны.

Также будет важно показать, что оборудование можно производить с возможностью масштабирования, чтобы можно было реализовать большие системы по разумной цене. Сверхпроводящая оптоэлектронная интеграция также может помочь в создании масштабируемых квантовых технологий, основанных на сверхпроводящих или фотонных кубитах. Такие гибридные квантово-нейронные системы могут также привести к новым способам использования сильных сторон квантовой запутанности с импульсными нейронами.

Оцените статью
( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )
ShotNews
Сочетание света и сверхпроводников может расширить возможности ИИ