Badacze mogą osiągnąć sztuczną inteligencję ogólną, łącząc światło, superekonduktory

Naukowcy z National Institute of Standards and Technology proponują nowe podejście do sztucznej inteligencji w dużym stopniu, polegające na integracji komponentów fotonicznych z elektroniką superekondukcyjną.

Poprzednie podejścia do osiągania ogólnej inteligencji w systemach sztucznej inteligencji koncentrowały się na konwencjonalnych mikroelektronikach krzemu w połączeniu ze światłem. Istnieją jednak znaczne bariery dla tego podejścia. Wiele fizycznych i praktycznych ograniczeń dotyczy produkcji chipów krzemu z elementami elektronicznymi i fotonicznymi.

Ogólna inteligencja to „zdolność do przyswajania wiedzy z różnych kategorii i wykorzystania tej wiedzy do utworzenia spójnego obrazu świata”. Wymaga integracji różnych źródeł informacji i musi prowadzić do spójnego i adaptacyjnego modelu świata. Projektowanie i konstrukcja sprzętu dla ogólnej inteligencji wymaga zastosowania zasad neurologii i bardzo dużej skali integracji.

Nowe podejście zostało opisane w Applied Physics Letters przez AIP Publishing.

Jeffrey Shainline jest autorem badań.

„Uważamy, że dzięki pracy w niskiej temperaturze i wykorzystaniu obwodów elektronicznych superekondukcyjnych, detektorów pojedynczych fotonów i źródeł światła krzemu, otworzymy drogę do bogatej funkcjonalności obliczeniowej i skalowalnej produkcji” – powiedział Shainline.

Skalowalne i Funkcjonalne Sztuczne Systemy Kognitywne

Zgodnie z nowym podejściem badaczy, łączenie światła do komunikacji z złożonymi obwodami elektronicznymi do obliczeń może prowadzić do sztucznych systemów kognitywnych, które są znacznie bardziej skalowalne i funkcjonalne niż tradycyjne podejścia opierające się wyłącznie na świetle lub elektronice.

„To, co mnie najbardziej zaskoczyło, to fakt, że integracja optoelektroniczna może być znacznie łatwiejsza podczas pracy w niskiej temperaturze i z superekonduktorami niż podczas pracy w temperaturze pokojowej i z półprzewodnikami” – kontynuował Shainline.

Detektory fotonów superekondukcyjnych mogą wykryć pojedynczy foton, ale detektory fotonów półprzewodnikowych wymagają około 1000 fotonów. Źródła światła krzemu działają w temperaturze 4 kelwinów, ale są 1000 razy mniej jasne niż te w temperaturze pokojowej. Mimo to są one nadal skuteczne w komunikacji.

Aplikacje takie jak chipy w telefonach komórkowych działają w temperaturze pokojowej, więc nowe podejście nie byłoby tak stosowane w tych sytuacjach. Będzie ono jednak bardziej skuteczne w zastosowaniach w zaawansowanych systemach komputerowych.

Badacze będą teraz badać bardziej złożoną integrację z innymi obwodami elektronicznymi superekondukcyjnymi. Będą również demonstrować komponenty w sztucznych systemach kognitywnych, takich jak synapsy i neurony.

Jednym z głównych implikacji nowych badań jest to, że wykazały one, jak sprzęt może być wytwarzany w sposób skalowalny, co oznacza, że duże systemy mogą być bardziej przystępne cenowo. Skalowalne technologie kwantowe oparte na superekondukcyjnych lub fotonicznych qubitach mogą również powstać z integracji optoelektronicznej superekondukcyjnej.