Истражувачи од Универзитетот во Пенсилванија развија пристап што може да помогне дел од пресметките за вештачка интелигенција да се изведуваат со светлина, наместо со класични електронски сигнали. Во центарот на работата се хибридни честички наречени екситон-поларитони, кои ги комбинираат брзината на фотоните со способноста на материјата да учествува во силни интеракции.
Современите компјутери, од првите електронски машини како ENIAC до денешните сервери за ВИ, се потпираат на движење на електрони низ материјали. Тој принцип е извонредно успешен, но има физички ограничувања: електроните носат полнеж, се соочуваат со отпор и создаваат топлина. Кај системите што обработуваат огромни количини податоци, тоа значи поголема потрошувачка на енергија и посложено ладење.
Фотоните, честичките на светлината, се привлечна алтернатива бидејќи можат многу брзо да пренесуваат информации со мали загуби. Проблемот е што тие слабо заемодејствуваат со околината, па тешко се користат за логичките операции и прекинувања што им се потребни на компјутерите. Тимот на физичарот Бо Жен го адресира овој недостаток со нано-шуплина и атомски тенок полупроводнички материјал, каде светлината силно се спојува со електронски возбудувања.
Така настануваат екситон-поларитони: квазичестички што се дел светлина, дел материја. Во експериментот тие овозможиле целосно оптичко прекинување на сигналот, односно промена на светлински сигнал без задолжително враќање во електронски облик. Тоа е важно за фотонските ВИ-чипови, бидејќи токму конверзиите меѓу светлина и електрична струја често ја намалуваат нивната ефикасност.
Според истражувачите, демонстрираното прекинување користело околу 4 фемтоџули енергија, односно 4 квадрилионити делови од џул. Ако ваквиот пристап се покаже скалабилен, би можел да помогне во создавање чипови што обработуваат визуелни и други оптички информации со помалку загуби, на пример директно од камери кон системи за машинско учење.
Станува збор за рана, но значајна лабораториска демонстрација, а не за готова замена на денешните процесори. Сепак, резултатот покажува како комбинацијата на нанофотоника и атомски тенки материјали може да отвори пат кон побрзи и енергетски поштедливи архитектури за идните ВИ-системи. Студијата е објавена во Physical Review Letters.
