Исследователи могут достичь искусственного общего интеллекта, объединив свет, сверхпроводники

Исследователи Национального института стандартов и технологий предлагают новый подход к крупномасштабному искусственному интеллекту (ИИ), полагаясь на интеграцию фотонных компонентов с сверхпроводящими электронными схемами.

Предыдущие подходы к достижению общего интеллекта в системах искусственного интеллекта были сосредоточены на традиционных силиконовых микроэлектронных схемах, объединенных со светом. Однако существуют значительные барьеры для этого подхода. Существуют многие физические и практические ограничения при изготовлении силиконовых чипов с электронными и фотонными элементами.

Общий интеллект – это “способность усваивать знания во всех категориях содержания и использовать эту информацию для формирования целостного представления о мире”. Он включает в себя интеграцию различных источников информации и должен привести к целостной и адаптивной модели мира. Проектирование и аппаратное обеспечение общего интеллекта требует применения принципов нейробиологии и очень крупномасштабной интеграции.

Новый подход был описан в Applied Physics Letters издательством AIP Publishing.

Джеффри Шейнлайн является автором исследования.

“Мы утверждаем, что, работая при низкой температуре и используя сверхпроводящие электронные схемы, одnofотонные детекторы и силиконовые источники света, мы откроем путь к богатой вычислительной функциональности и масштабируемой производительности”, – сказал Шейнлайн.

Масштабируемые и функциональные искусственные когнитивные системы

Согласно исследователям и их новому подходу, объединение света для связи с сложными электронными схемами для вычислений может привести к искусственным когнитивным системам, которые намного более масштабируемы и функциональны, чем традиционные подходы, полагающиеся только на свет или электронику.

“Меня больше всего удивило, что оптоэлектронная интеграция может быть намного проще при работе при низких температурах и использовании сверхпроводников, чем при работе при комнатной температуре и использовании полупроводников”, – продолжил Шейнлайн.

Сверхпроводящие фотонные детекторы могут обнаружить один фотон, в то время как полупроводящие фотонные детекторы требуют около 1000 фотонов. Силиконовые источники света работают при 4 кельвинах, но они в 1000 раз менее яркие, чем те, которые работают при комнатной температуре. Несмотря на это, они все еще эффективны для связи.

Применения, такие как чипы внутри телефонов, работают при комнатной температуре, поэтому новый подход не будет так применим в этих ситуациях. Однако он будет более эффективен для использования в передовых вычислительных системах.

Исследователи теперь будут изучать более сложную интеграцию с другими сверхпроводящими электронными схемами. Они также продемонстрируют компоненты в искусственных когнитивных системах, таких как синапсы и нейроны.

Одним из основных последствий нового исследования является то, что оно продемонстрировало, как аппаратура может быть изготовлена в масштабируемом порядке, то есть крупные системы могут быть более доступными. Масштабируемые квантовые технологии на основе сверхпроводящих или фотонных кубитов также могут быть получены из сверхпроводящей оптоэлектронной интеграции.