Cercetătorii ar putea atinge inteligența artificială generală prin combinarea luminii cu superconductori

Cercetătorii de la Institutul Național de Standarde și Tehnologie propun o abordare nouă pentru inteligența artificială (IA) la scară largă, prin integrarea componentelor fotonică cu electronica superconductoare. 

Abordările anterioare pentru atingerea inteligenței generale în sistemele de inteligență artificială s-au concentrat pe microelectronica convențională din siliciu, împerecheată cu lumină. Cu toate acestea, există bariere majore pentru această abordare. Există multe limitări fizice și practice în ceea ce privește fabricarea cipurilor de siliciu cu elemente electronice și fotonică. 

Inteligența generală este “capacitatea de a asimila cunoștințe din diferite categorii de conținut și de a utiliza aceste informații pentru a forma o reprezentare coerentă a lumii.” Ea implică integrarea diferitelor surse de informații și trebuie să rezulte într-un model coerent și adaptiv al lumii. Proiectarea și construcția de hardware pentru inteligența generală necesită aplicarea principiilor neuroștiinței și integrării la scară foarte mare. 

Abordarea nouă a fost detaliată în Applied Physics Letters de AIP Publishing. 

Jeffrey Shainline este autorul cercetării.

“Susținem că, prin funcționarea la temperaturi scăzute și utilizarea circuitelor electronice superconductoare, a detectoarelor de fotoni unici și a surselor de lumină din siliciu, vom deschide calea către o funcționalitate computațională bogată și o fabricație scalabilă,” a declarat Shainline. 

Sisteme cognitive artificiale funcționale și scalabile

Conform cercetătorilor și noii abordări, împerecherea luminii pentru comunicare cu circuite electronice complexe pentru calcul poate conduce la sisteme cognitive artificiale mult mai scalabile și funcționale decât abordările tradiționale care se bazează pe lumină sau electronice alone. 

“Ce m-a surprins cel mai mult a fost că integrarea optoelectronică poate fi mult mai ușoară atunci când se lucrează la temperaturi scăzute și se utilizează superconductori decât atunci când se lucrează la temperaturi ambientale și se utilizează semiconductori,” a continuat Shainline. 

Detectoarele de fotoni superconductoare pot detecta un singur foton, dar detectoarele de fotoni semiconductoare necesită aproximativ 1.000 de fotoni. Sursele de lumină din siliciu funcționează la 4 kelvini, dar sunt de 1.000 de ori mai slabe decât cele de la temperatura ambientală. În ciuda acestui fapt, ele sunt încă eficiente pentru comunicare. 

Aplicațiile precum cipurile din interiorul telefoanelor funcționează la temperatura ambientală, astfel încât noua abordare nu ar fi la fel de aplicabilă în aceste situații. Cu toate acestea, ar fi mai eficientă pentru utilizări în sisteme de calcul avansate. 

Cercetătorii vor examina acum o integrare mai complexă cu alte circuite electronice superconductoare. De asemenea, vor demonstra componentele în sisteme cognitive artificiale, cum ar fi sinapsele și neuronii. 

Una dintre implicațiile majore ale noii cercetări este că a demonstrat cum hardware-ul poate fi fabricat în mod scalabil, ceea ce înseamnă că sistemele mari pot fi mai accesibile. Tehnologiile cuantice scalabile bazate pe cubiți superconductori sau fotoni pot apărea, de asemenea, din integrarea optoelectronică superconductoare.