Pesquisadores Podem Alcançar Inteligência Artificial Geral ao Combinar Luz, Supercondutores

Pesquisadores do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia estão propondo uma nova abordagem para inteligência artificial (IA) em larga escala, confiando na integração de componentes fotônicos com eletrônica supercondutora.

Abordagens anteriores para alcançar inteligência geral em sistemas de inteligência artificial se concentraram em microeletrônica de silício convencional emparelhada com luz. Existem grandes barreiras para essa abordagem, no entanto. Existem muitas limitações físicas e práticas na fabricação de chips de silício com elementos eletrônicos e fotônicos.

Inteligência geral é “a capacidade de assimilar conhecimento em categorias de conteúdo e usar essa informação para formar uma representação coerente do mundo”. Ela envolve a integração de várias fontes de informação, e deve resultar em um modelo coerente e adaptável do mundo. O design e a construção de hardware para inteligência geral exigem a aplicação de princípios de neurociência e integração em larga escala.

A nova abordagem foi detalhada em Applied Physics Letters por AIP Publishing.

Jeffrey Shainline é autor da pesquisa.

“Argumentamos que, operando a baixa temperatura e usando circuitos eletrônicos supercondutores, detectores de fóton único e fontes de luz de silício, vamos abrir um caminho para rica funcionalidade computacional e fabricação escalável”, disse Shainline.

Sistemas Cognitivos Artificiais Escaláveis e Funcionais

De acordo com os pesquisadores e sua nova abordagem, o emparelhamento de luz para comunicação com circuitos eletrônicos complexos para computação pode levar a sistemas cognitivos artificiais que sejam muito mais escaláveis e funcionais do que as abordagens tradicionais que confiam apenas em luz ou eletrônica.

“O que me surpreendeu mais foi que a integração optoeletrônica pode ser muito mais fácil quando trabalhando a baixas temperaturas e usando supercondutores do que quando trabalhando a temperaturas ambiente e usando semicondutores”, continuou Shainline.

Detectores de fóton supercondutores podem detectar um único fóton, mas detectores de fóton semicondutores exigem cerca de 1.000 fótons. Fontes de luz de silício operam a 4 kelvins, mas são 1.000 vezes menos brilhantes do que as de temperatura ambiente. Apesar disso, elas ainda são eficazes para comunicação.

Aplicações como chips dentro de telefones operam a temperatura ambiente, então a nova abordagem não seria tão aplicável nesses casos. No entanto, seria mais eficaz para usos em sistemas de computação avançados.

Os pesquisadores agora irão examinar uma integração mais complexa com outros circuitos eletrônicos supercondutores. Eles também demonstrarão os componentes em sistemas cognitivos artificiais, como sinapses e neurônios.

Uma das principais implicações da nova pesquisa é que ela demonstrou como o hardware pode ser fabricado de maneira escalável, significando que grandes sistemas podem ser mais acessíveis. Tecnologias quânticas escaláveis baseadas em qubits supercondutores ou fotônicos também podem surgir da integração optoeletrônica supercondutora.