Već dulje vrijeme čitamo o probojima fotonike za razvoj novih čipova, a rezultate u praksi (još) uglavnom ne vidimo. U istom ritmu nastavlja se i ovo istraživanje koje tvrdi da je korak bliže u razvoju fotonike i fotonskih čipova, tehnologije koja obećava revoluciju u računalnoj snazi, posebice za umjetnu inteligenciju. Tradicionalni elektronički mikročipovi suočavaju se s usporavanjem napretka zbog rastućih troškova proizvodnje i fizikalnih ograničenja performansi. Istovremeno, ekspanzija umjetne inteligencije stvara sve veću potražnju za snažnijim računalnim resursima.

Fotonski čipovi koriste fotone umjesto elektrona za prijenos i obradu informacija. To omogućuje više brzine i veću propusnost uz manju potrošnju energije. Fotonski sustavi ne pate od gubitaka električne struje uslijed otpora niti generiraju značajne količine otpadne topline. Fotonsko računarstvo je također inherentno pogodno za matrične multiplikacije, tvrde.

Ključni problem je integracija fotonskog hardvera s postojećom elektroničkom infrastrukturom; konverzija fotonskih signala u električne može usporiti obradu. Fotonsko računarstvo se temelji na analognim operacijama, što može smanjiti preciznost i ograničiti vrste izračuna. Skaliranje prototipova na velike serije je problematično zbog tehnoloških ograničenja u preciznoj izradi velikih fotonskih krugova. Potreban je i razvoj specifičnog softvera i algoritama, što komplicira integraciju.

Dva nedavna rada u časopisu Nature nude rješenja. Prvi predstavlja Photonic Arithmetic Computing Engine (PACE). Ovaj procesor s „preko 16.000 fotonskih komponenti“ (usporedbe radi, najnoviji AMD-ovi i Intelovi procesori imaju ovisno o tipu i namjeni između 15 i 90 milijardi tranzistora) ima nisku latenciju i rješava složene računske zadatke, potvrđujući izvedivost za stvarne primjene.

Drugi rad opisuje fotonski procesor koji je pokrenuo dva sustava umjetne inteligencije s preciznošću usporedivom s elektroničkim procesorima. Učinkovitost je demonstrirana generiranjem teksta „u stilu Shakespearea“ (dafuq…), klasifikacijom filmskih recenzija i igranjem igara poput Pac-Mana.

Iako postoje ograničenja materijala i inženjeringa koja utječu na brzinu i računalne sposobnosti, platforma je potencijalno skalabilna.

Oba tima sugeriraju da njihovi fotonski sustavi mogu biti dio skalabilnog hardvera sljedeće generacije za UI.