Les chercheurs pourraient atteindre l’intelligence artificielle générale en combinant la lumière et les supraconducteurs

Les chercheurs de l’Institut national des normes et de la technologie proposent une nouvelle approche pour les systèmes d’intelligence artificielle (IA) à grande échelle en s’appuyant sur l’intégration de composants photoniques avec des circuits électroniques supraconducteurs.

Les approches précédentes pour atteindre l’intelligence générale dans les systèmes d’intelligence artificielle se sont concentrées sur les microélectroniques classiques en silicium associées à la lumière. Cependant, il existe des barrières importantes à cette approche. Il y a de nombreuses limitations physiques et pratiques dans la fabrication de puces en silicium avec des éléments électroniques et photoniques.

L’intelligence générale est « la capacité à assimiler des connaissances dans différents domaines et à utiliser ces informations pour former une représentation cohérente du monde ». Elle implique l’intégration de diverses sources d’information, et elle doit aboutir à un modèle cohérent et adaptable du monde. La conception et la construction matérielle pour l’intelligence générale nécessitent l’application des principes de la neurosciences et de l’intégration à très grande échelle.

La nouvelle approche a été détaillée dans Applied Physics Letters par AIP Publishing.

Jeffrey Shainline est l’auteur de la recherche.

« Nous soutenons que, en fonctionnant à basse température et en utilisant des circuits électroniques supraconducteurs, des détecteurs de photons uniques et des sources de lumière en silicium, nous allons ouvrir un chemin vers une fonctionnalité computationnelle riche et une fabrication évolutive », a déclaré Shainline.

Systèmes cognitifs artificiels évolutifs et fonctionnels

Selon les chercheurs et leur nouvelle approche, l’association de la lumière pour la communication avec des circuits électroniques complexes pour le calcul pourrait conduire à des systèmes cognitifs artificiels beaucoup plus évolutifs et fonctionnels que les approches traditionnelles qui reposent uniquement sur la lumière ou l’électronique.

« Ce qui m’a le plus surpris, c’est que l’intégration optoélectronique peut être beaucoup plus facile lorsqu’on travaille à basse température et avec des supraconducteurs que lorsqu’on travaille à température ambiante et avec des semi-conducteurs », a poursuivi Shainline.

Les détecteurs de photons supraconducteurs peuvent détecter un photon unique, mais les détecteurs de photons semi-conducteurs nécessitent environ 1 000 photons. Les sources de lumière en silicium fonctionnent à 4 kelvins, mais elles sont 1 000 fois moins lumineuses que celles à température ambiante. Néanmoins, elles sont toujours efficaces pour la communication.

Des applications telles que les puces dans les téléphones fonctionnent à température ambiante, donc la nouvelle approche ne serait pas aussi applicable dans ces situations. Cependant, elle serait plus efficace pour les utilisations dans les systèmes de calcul avancés.

Les chercheurs examineront maintenant une intégration plus complexe avec d’autres circuits électroniques supraconducteurs. Ils démontreront également les composants dans les systèmes cognitifs artificiels, tels que les synapses et les neurones.

L’une des principales implications de la nouvelle recherche est qu’elle a démontré comment le matériel peut être fabriqué de manière évolutive, ce qui signifie que les grands systèmes peuvent être plus abordables. Les technologies quantiques évolutives basées sur des qubits supraconducteurs ou photoniques pourraient également résulter de l’intégration optoélectronique supraconductrice.