近期,一項來自美國賓夕法尼亞大學的創新科技引起了科學界的廣泛關注。該校研究團隊在《自然·光子學》雜志上發表了一項重大突破:成功研發出全球首款可編程芯片,該芯片通過光的運用,實現了非線性神經網絡的訓練。
這一創新技術不僅預示著人工智能訓練速度的顯著提升,還將有望大幅度降低能源消耗,為全光驅動計算機的研發開辟了全新的道路。該芯片的誕生,無疑是科技領域的一次重大飛躍。
研究團隊在研發過程中,巧妙地引入了一種特殊的半導體材料。這種材料對光線有著極高的敏感性,當攜帶輸入數據的“信號”光穿過它時,另一束“泵浦”光會從上方照射,從而調節材料的響應特性。這種獨特的機制,為芯片的可編程性奠定了堅實的基礎。
通過調整泵浦光的形狀和強度,研究團隊能夠精確地控制信號光在材料中的吸收、傳輸或放大方式。這種靈活的控制手段,使得芯片能夠根據信號光的強度以及材料的反應,執行各種非線性功能。這種創新的設計思路,使得這款芯片在性能上展現出了前所未有的優勢。
為了驗證芯片的性能,研究團隊用它解決了一系列基準的人工智能問題。在簡單的非線性決策邊界任務中,該芯片取得了超過97%的準確率。這一成績不僅彰顯了其強大的處理能力,還證明了與傳統數字神經網絡相比,這款光子芯片在性能和能耗上具有顯著優勢。