Peneliti Dapat Mencapai Kecerdasan Buatan Umum dengan Menggabungkan Cahaya, Superkonduktor

Peneliti di National Institute of Standards and Technology mengusulkan pendekatan baru untuk kecerdasan buatan skala besar (AI) dengan mengandalkan integrasi komponen fotonik dengan elektronik superkonduktor.

Pendekatan sebelumnya untuk mencapai kecerdasan umum dalam sistem kecerdasan buatan telah fokus pada mikroelektronik silikon konvensional yang dipasangkan dengan cahaya. Namun, ada beberapa hambatan besar dalam pendekatan ini. Ada banyak keterbatasan fisik dan praktis dalam fabrikasi chip silikon dengan elemen elektronik dan fotonik.

Kecerdasan umum adalah “kemampuan untuk mengasimilasi pengetahuan di seluruh kategori konten dan untuk menggunakan informasi tersebut untuk membentuk representasi koheren dari dunia.” Ini melibatkan integrasi dari berbagai sumber informasi, dan harus menghasilkan model adaptif dan koheren dari dunia. Desain dan konstruksi perangkat keras untuk kecerdasan umum memerlukan penerapan prinsip neurosains dan integrasi skala besar.

Pendekatan baru ini dirinci dalam Applied Physics Letters oleh AIP Publishing.

Jeffrey Shainline adalah penulis penelitian ini.

“Kami berargumen bahwa dengan beroperasi pada suhu rendah dan menggunakan sirkuit elektronik superkonduktor, detektor foton tunggal, dan sumber cahaya silikon, kami akan membuka jalur menuju fungsionalitas komputasi yang kaya dan fabrikasi yang dapat diskalakan,” kata Shainline.

Sistem Kognitif Buatan yang Dapat Diskalakan dan Fungsional

Menurut peneliti dan pendekatan baru ini, penggabungan cahaya untuk komunikasi dengan sirkuit elektronik kompleks untuk komputasi dapat menghasilkan sistem kognitif buatan yang jauh lebih dapat diskalakan dan fungsional daripada pendekatan tradisional yang hanya mengandalkan cahaya atau elektronik saja.

“Apa yang paling mengejutkan saya adalah bahwa integrasi optoelektronik mungkin jauh lebih mudah ketika bekerja pada suhu rendah dan menggunakan superkonduktor daripada ketika bekerja pada suhu kamar dan menggunakan semikonduktor,” lanjut Shainline.

Detektor foton superkonduktor dapat mendeteksi satu foton, tetapi detektor foton semikonduktor memerlukan sekitar 1.000 foton. Sumber cahaya silikon beroperasi pada 4 kelvin, tetapi mereka 1.000 kali kurang terang daripada yang pada suhu kamar. Meskipun demikian, mereka masih efektif untuk komunikasi.

Aplikasi seperti chip di dalam ponsel beroperasi pada suhu kamar, sehingga pendekatan baru ini tidak akan seefektif dalam situasi tersebut. Namun, ini akan lebih efektif untuk penggunaan dalam sistem komputasi canggih.

Peneliti sekarang akan melihat integrasi yang lebih kompleks dengan sirkuit elektronik superkonduktor lainnya. Mereka juga akan mendemonstrasikan komponen dalam sistem kognitif buatan, seperti sinaps dan neuron.

Salah satu implikasi besar dari penelitian baru ini adalah bahwa ini menunjukkan bagaimana perangkat keras dapat dibuat dengan cara yang dapat diskalakan, yang berarti sistem besar dapat lebih terjangkau. Teknologi kuantum yang dapat diskalakan berdasarkan qubit superkonduktor atau fotonik juga dapat keluar dari integrasi optoelektronik superkonduktor.