Китайские ученые изобрели оптический чип, который сам себя настраивает

Ученые создали оптический чип, который может самостоятельно настраиваться для выполнения различных функций. Данная разработка открывает новые возможности для использования в оптических нейронных сетях, применяемых для обработки больших объемов данных, таких как классификация изображений, интерпретация жестов и распознавание речи.

В прошлом были разработаны фотонные интегральные схемы, способные к перенастройке после производства. Однако их настройка часто бывает сложной из-за необходимости понимания внутреннего устройства чипа. Новый чип, разработанный командой из Университета науки и технологий Хуажун в Китае, позволяет пользователю изменять его функции без глубокого понимания его структуры. "Пользователи могут воспринимать наш чип как черный ящик. Достаточно установить обучающую цель, и чип самостоятельно настроится для достижения желаемой функциональности", - отметил руководитель исследовательской группы Цзянцзи Донг.

Основой нового чипа является сеть оптических компонентов на основе волноводов, называемых интерферометрами Маха-Цендера. Ученые продемонстрировали, что чип может сам настраиваться для выполнения оптического маршрутизирования, эффективного разделения световой энергии с низкими потерями и матричных вычислений, необходимых для создания нейронных сетей.

Также было продемонстрировано, что чип может эффективно маршрутизировать оптические сигналы между оборудованием в дата-центрах, что позволяет уменьшить задержку и потребление энергии при обработке большого количества сигналов. Кроме того, чип использовался для разделения оптической мощности с минимальными потерями. Анализ результатов показал, что потери энергии во время разделения оставались ниже 1.16 дБ.

На данный момент исследователи работают над улучшением чипа, чтобы расширить его матричные возможности и применить его для других приложений матричных вычислений, превосходя возможности оптических нейронных сетей.