Co więcej, urządzenie to wcale nie potrzebuje do działania energii elektrycznej. Zamiast niej wykorzystuje… światło. Artykuł poświęcony dokonaniom członków zespołu badawczego został zaprezentowany w Nature Photonics. Jego autorzy przekonują, że zanotowany postęp powinien mieć przełożenie między innymi na skuteczniejsze szkolenie modeli opartych na sztucznej inteligencji. Kluczem do sukcesu w tym zakresie będzie przyspieszenie przesyłania danych oraz zmniejszenie ilości zużywanej energii.
Czytaj też: Znaleźli kluczowy dowód związany z kodowaniem informacji. Konsekwencje będą gigantyczne
W odpowiedzi na rosnące zapotrzebowanie w zakresie wykonywania zaawansowanych obliczeń na dużą skalę inżynierowie szukają różnych rozwiązań. W tym przypadku jednym z takowych mógłby być układ krzemowo-fotoniczny zdolny do realizacji postawionych przed nim zadań z wykorzystaniem światła. Dlaczego wybór padł akurat na światło? Ze względu na fakt, iż zapewnia ono najszybszy znany nauce sposób przesyłania danych.
Dodajmy do tego stosunkowo powszechnie dostępny krzem, a uzyskamy łatwą do stworzenia i potencjalnie wydajną kombinację. Tym bardziej, iż mowa o konfiguracji, która mogłaby rozwiązać bardzo poważny problem obecnie dostępnych systemów, czyli wysokie zapotrzebowanie na energię.
Układ zaprojektowany przez naukowców z Uniwersytetu Pensylwanii wykorzystuje do działania światło i jest odporny na ataki hakerów
Zanim przeszli do działania, członkowie zespołu badawczego wyznaczyli sobie jasny cel. Było nim stworzenie układu przystosowanego do tzw. mnożenia wektorowo-macierzowego. Obliczenie to stanowi podstawę funkcjonowania sieci neuronowych, które z kolei wykorzystuje się do napędzania modeli opartych na sztucznej inteligencji.
W toku eksperymentów naukowcy postawili na zmniejszenie wysokości układu. Spodziewali się, iż proponowane podejście może doprowadzić do kontrolowania sposobu, w jaki rozchodzi się światło wewnątrz takiego układu. Ich przypuszczenia okazały się prawdziwe, a światło przemieszczało się wyłącznie w linii prostej. Po odnotowaniu pierwszego sukcesu, członkowie zespołu badawczego zamierzali sprawdzić, czy możliwa będzie produkcja takich urządzeń na większą skalę.
Czytaj też: Powstał rekordowo wydajny układ kwantowy. Jego twórcy połączyli dwa różne materiały
Niestety, wyszło na jaw, że choć istnieje taka możliwość, to powstałe układy musiałyby mieć rozmiary typowe dla tych już dostępnych na rynku. Przed naukowcami pojawiła się więc kolejna trudność: trzeba było dokonać modyfikacji, by przystosować zaprojektowaną konfigurację do produkcji. Sami zainteresowani przekonują, że ich układ ma wielki potencjał i mógłby zostać zaangażowany na przykład w kontekście szkolenia modeli wykorzystujących dobrodziejstwa sztucznej inteligencji.
Co istotne, potencjalne korzyści wynikające z implementacji tej technologii nie muszą się ograniczać wyłącznie do zwiększenia szybkości obliczeń oraz redukcji zużycia energii. Wśród innych zalet wymienia się odporność na ataki hakerów. Skąd bierze się ten aspekt? Chodzi o wykonywanie wielu obliczeń jednocześnie, dzięki czemu układ nie musi przechowywać informacji w pamięci roboczej podczas realizacji tego zadania. To z kolei odbiera niepożądanym osobom dostęp do informacji, które mogliby chcieć przejąć.