Kombination af lys, superledere kan øge AI -mulighederne

Da kunstig intelligens har tiltrukket bred interesse, forskere er fokuseret på at forstå, hvordan hjernen opnår erkendelse, så de kan konstruere kunstige systemer med generel intelligens, der kan sammenlignes med menneskers intelligens.

Mange har nærmet sig denne udfordring ved at bruge konventionel siliciummikroelektronik i forbindelse med lys. Imidlertid, fremstillingen af ​​siliciumchips med elektroniske og fotoniske kredsløbselementer er vanskelig af mange fysiske og praktiske årsager relateret til de materialer, der bruges til komponenterne.

I Anvendt fysik bogstaver , forskere ved National Institute of Standards and Technology foreslår en tilgang til storskala kunstig intelligens, der fokuserer på at integrere fotoniske komponenter med superledende elektronik frem for halvledende elektronik.

"Vi argumenterer for, at ved at operere ved lave temperaturer og bruge superledende elektroniske kredsløb, enkelt-foton detektorer, og silicium lyskilder, vi åbner en vej mod rig beregningsfunktionalitet og skalerbar fremstilling, "sagde forfatteren Jeffrey Shainline.

Brug af lys til kommunikation i forbindelse med komplekse elektroniske kredsløb til beregning kunne muliggøre kunstige kognitive skalaer og funktionalitet ud over, hvad der kan opnås med enten lys eller elektronik alene.

"Det, der overraskede mig mest, var, at optoelektronisk integration kan være meget lettere, når man arbejder ved lave temperaturer og bruger superledere, end når man arbejder ved stuetemperatur og bruger halvledere, "sagde Shainline.

Superledende fotondetektorer muliggør detektion af en enkelt foton, mens halvledende fotondetektorer kræver omkring 1, 000 fotoner. Så ikke kun silicium lyskilder virker ved 4 kelvin, men de kan også være 1, 000 gange mindre lyse end deres stuetemperaturmodstande og kommunikerer stadig effektivt.

Nogle applikationer, såsom chips i mobiltelefoner, kræver arbejde ved stuetemperatur, men den foreslåede teknologi vil stadig have en bred anvendelse til avancerede computersystemer.

Forskerne planlægger at udforske mere kompleks integration med andre superledende elektroniske kredsløb samt demonstrere alle de komponenter, der omfatter kunstige kognitive systemer, herunder synapser og neuroner.

Viser, at hardwaren kan fremstilles på en skalerbar måde, så store systemer kan realiseres til en rimelig pris, vil også være vigtigt. Superledende optoelektronisk integration kan også hjælpe med at skabe skalerbare kvanteteknologier baseret på superledende eller fotoniske qubits. Sådanne kvante-neurale hybridsystemer kan også føre til nye måder at udnytte styrkerne ved kvanteindvikling med spikende neuroner.