«Никакого кремния»: ученые создали компьютер на световых волнах

В эпоху, когда влияние крупномасштабных систем искусственного интеллекта все более тщательно изучается, группа международных ученых разработала новое решение, потенциально способное значительно ускорить вычисления.

Команда под руководством профессора Марио Хемница и доктора Беннета Фишера из Института фотонных технологий Лейбница (Leibniz IPHT) в Йене (Германия) построила компьютер, который использует световые волны вместо кремния, и все это делается через одно оптическое волокно.

Исследователи использовали уникальные взаимодействия световых волн внутри оптических волокон для создания продвинутой системы искусственного обучения. Этот умный метод устраняет необходимость в обширной электронной инфраструктуре, что является заметным отличием от традиционных систем, основанных на полупроводниках, содержащих тысячи электронных компонентов.

Диагностика инфекций COVID-19

«Мы используем одно оптическое волокно, чтобы имитировать вычислительную мощность многочисленных нейронных сетей», — объясняет профессор Хемниц. «Используя уникальные физические свойства света, эта система позволит в будущем быстро и эффективно обрабатывать огромные объемы данных».

Как объясняет Tech Xplore, данные, будь то значения пикселей изображений или частотные компоненты звуковой дорожки, кодируются в цветовых каналах сверхкоротких световых импульсов. Эти импульсы переносят информацию по волокну, подвергаясь различным комбинациям, усилениям или ослаблениям. Появление новых цветовых комбинаций на выходе волокна позволяет прогнозировать типы данных или контекст.

Команда успешно применила этот метод в пилотном исследовании по диагностике инфекций COVID-19 с использованием образцов голоса, предоставленных Кембриджским университетом. В результате был достигнут уровень обнаружения, превосходящий лучшие цифровые системы на сегодняшний день.

«Мы первые, кто продемонстрировал, что такое взаимодействие световых волн в оптических волокнах может напрямую классифицировать сложную информацию без какого-либо дополнительного интеллектуального программного обеспечения», — сказал профессор Хемниц.

Статья опубликована в журнале Advanced Science.