Китайські вчені винайшли оптичний чіп, який сам себе налаштовує

Вчені створили оптичний чіп, який може самостійно налаштовуватись для виконання різних функцій. Дана розробка відкриває нові можливості для використання в оптичних нейронних мережах, які застосовуються для обробки великих обсягів даних, таких як класифікація зображень, інтерпретація жестів та розпізнавання мовлення.

У минулому було розроблено фотонні інтегральні схеми, здатні до переналаштування після виробництва. Однак їх налаштування часто буває складним через необхідність розуміння внутрішнього пристрою чіпа. Новий чіп, розроблений командою з Університету науки та технологій Хуажун у Китаї, дозволяє користувачеві змінювати його функції без глибокого розуміння його структури. "Користувачі можуть сприймати наш чіп як чорну скриньку. Досить встановити навчальну мету, і чіп самостійно налаштується для досягнення бажаної функціональності", - зазначив керівник дослідницької групи Цзянцзі Донг.

Основою нового чіпа є мережа оптичних компонентів на основі хвилеводів, які називають інтерферометрами Маха-Цендера. Вчені продемонстрували, що чіп може сам налаштовуватись для виконання оптичного маршрутизування, ефективного поділу світлової енергії з низькими втратами та матричних обчислень, необхідних для створення нейронних мереж.

Також було продемонстровано, що чіп може ефективно маршрутизувати оптичні сигнали між обладнанням у дата-центрах, що дозволяє зменшити затримку та споживання енергії під час обробки великої кількості сигналів. Крім того, чіп використовувався для поділу оптичної потужності з мінімальними втратами. Аналіз результатів показав, що втрати енергії під час поділу залишалися нижчими за 1.16 дБ.

На даний момент дослідники працюють над покращенням чіпа, щоб розширити його матричні можливості та застосувати його для інших додатків матричних обчислень, перевершуючи можливості оптичних нейронних мереж.