Дослідники можуть досягти штучного загального інтелекту, поєднуючи світло, надпровідники

Дослідники Національного інституту стандартів і технологій пропонують новий підхід до великомасштабного штучного інтелекту (ШІ) шляхом інтеграції фотонних компонентів з надпровідними електронними схемами.

Попередні підходи до досягнення загального інтелекту в системах штучного інтелекту були зосереджені на традиційних мікроелектронних схемах на основі кремнію, поєднаних зі світлом. Однак існують суттєві бар’єри для цього підходу. Є багато фізичних і практичних обмежень при виготовленні кремнієвих чіпів з електронними та фотонними елементами.

Загальний інтелект – це “здатність засвоювати знання в різних категоріях змісту та використовувати цю інформацію для формування цілісної моделі світу”. Він включає інтеграцію різних джерел інформації та повинен результатувати в цілісній та адаптивній моделі світу. Проектування та конструкція апаратури для загального інтелекту вимагає застосування принципів нейробіології та інтеграції великомасштабних інтегральних схем.

Новий підхід був детально описаний у Applied Physics Letters видавництва AIP Publishing.

Джеффрі Шейнлайн є автором дослідження.

“Ми стверджуємо, що працюючи при низьких температурах та використовуючи надпровідні електронні схеми, детектори одиночних фотонів та джерела світла на основі кремнію, ми відкриємо шлях до багатофункціональних обчислень та масштабованої фабрикації”, – сказав Шейнлайн.

Масштабовані та функціональні штучні когнітивні системи

Згідно з дослідниками та їхнім новим підходом, поєднання світла для зв’язку з складними електронними схемами для обчислень може привести до штучних когнітивних систем, які значно більш масштабовані та функціональні, ніж традиційні підходи, які покладаються лише на світло або електроніку.

“Що мене найбільше здивувало, так це те, що оптоелектронна інтеграція може бути значно легшою при низьких температурах та використанні надпровідників, ніж при кімнатній температурі та використанні напівпровідників”, – продовжував Шейнлайн.

Детектори фотонів на основі надпровідників можуть виявляти один фотон, тоді як детектори фотонів на основі напівпровідників вимагають близько 1000 фотонів. Джерела світла на основі кремнію працюють при 4 кельвінах, але вони на 1000 разів менш яскраві, ніж ті, що працюють при кімнатній температурі. Тим не менш, вони все ще ефективні для зв’язку.

Застосування, такі як чіпи всередині телефонів, працюють при кімнатній температурі, тому новий підхід не буде таким актуальним у цих ситуаціях. Однак він буде більш ефективним для використання в передових системах обчислень.

Дослідники тепер будуть вивчати більш складну інтеграцію з іншими надпровідними електронними схемами. Вони також продемонструють компоненти в штучних когнітивних системах, таких як синапси та нейрони.

Одним з основних наслідків нового дослідження є те, що воно продемонструвало, як апаратуру можна виготовляти масштабованим чином, тобто великі системи можуть бути більш доступними. Масштабовані квантові технології на основі надпровідних або фотонних кубітів також можуть виникнути з надпровідної оптоелектронної інтеграції.