يمكن للباحثين تحقيق الذكاء الاصطناعي العام من خلال دمج الضوء والموصلات الفائقة

يقترح الباحثون في المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا подходًا جديدًا إلى الذكاء الاصطناعي على نطاق كبير (AI) من خلال الاعتماد على دمج المكونات الضوئية مع الإلكترونيات الفائقة التوصيل.

ركزت النهج السابقة لتحقيق الذكاء العام في أنظمة الذكاء الاصطناعي على الإلكترونيات الدقيقة التقليدية المصاحبة للضوء. ومع ذلك ، هناك عوائق كبرى أمام هذا النهج. هناك قيود فيزيائية وعملية كثيرة في تصنيع رقائق السيليكون مع عناصر إلكترونية وضوئية.

الذكاء العام هو “القدرة على استيعاب المعرفة عبر فئات المحتوى واستخدام تلك المعلومات لتشكيل تمثيل متسق للعالم”. يتضمن دمج مصادر مختلفة للمعلومات ، ويجب أن يؤدي إلى نموذج متكامل ومتكيف مع العالم. يتطلب تصميم وبناء الأجهزة للذكاء العام تطبيق مبادئ العلوم العصبية والتكامل على نطاق كبير.

تم تفصيل النهج الجديد في Applied Physics Letters من قبل AIP Publishing.

جيفري شينلاين هو مؤلف البحث.

“نحن نجادل بأن التشغيل عند درجة حرارة منخفضة واستخدام دوائر إلكترونية فائقة التوصيل ومتحسسات فوتونية واحدة وسيليكون مصادر الضوء ، سوف نفتح طريقًا نحو وظيفة حسابية غنية وتصنيع قابل للتوسيع” ، قال شينلاين.

نظم إدراكية اصطناعية قابلة للتوسيع والوظيفة

وفقًا للباحثين ونهجهم الجديد ، قد يؤدي結合 الضوء للاتصالات مع الدوائر الإلكترونية المعقدة للحوسبة إلى أنظمة إدراكية اصطناعية أكثر قابلية للتوسيع والوظيفة من النهج التقليدية التي تعتمد على الضوء أو الإلكترونيات فقط.

“ما惊زني أكثر هو أن التكامل الضوئي الإلكتروني قد يكون أكثر سهولة عند العمل عند درجات حرارة منخفضة واستخدام الموصلات الفائقة أكثر من العمل عند درجات حرارة الغرفة واستخدام المواد الشبه موصلة” ، واصل شينلاين.

يمكن لمتحسسات الفوتون الفائقة التوصيل الكشف عن فوتون واحد ، بينما تتطلب متحسسات الفوتون الشبه موصلة حوالي 1000 فوتون. تعمل مصادر الضوء السيليكونية عند 4 كلفن ، ولكنها أقل سطوعًا بمقدار 1000 مرة من تلك عند درجة حرارة الغرفة. ومع ذلك ، فإنها لا تزال فعالة في الاتصالات.

التطبيقات مثل الرقائق داخل الهواتف تعمل عند درجة حرارة الغرفة ، لذلك لن يكون النهج الجديد مناسبًا في هذه الحالات. ومع ذلك ، سيكون أكثر فعالية للاستخدامات في أنظمة الحوسبة المتقدمة.

سوف ينظر الباحثون الآن إلى التكامل الأكثر تعقيدًا مع دوائر إلكترونية فائقة التوصيل أخرى. كما سيثبتون المكونات في أنظمة إدراكية اصطناعية ، مثل الاصطناع والخلايا العصبية.

إحدى الآثار الكبيرة للبحث الجديد هي أنها أظهرت كيف يمكن تصنيع الأجهزة بطريقة قابلة للتوسيع ، مما يعني أن الأنظمة الكبيرة يمكن أن تكون أكثر مرونة. يمكن أن تنتج تقنيات الكم القابلة للتوسيع التي تعتمد على الموصلات الفائقة أو الفوتونات من التكامل الضوئي الإلكتروني الفائق التوصيل.