Исследователи из Сиднейского университета разработали инновационный нанофотонный процессор, который обрабатывает информацию с использованием света вместо электрического тока. Прототип успешно классифицировал десятки тысяч медицинских изображений с точностью до 99%. Устройство работает с пикосекундной скоростью, исключая проблему тепловыделения, что является важным преимуществом по сравнению с традиционными кремниевыми серверами.
Процессор основан на принципах фотоники и не требует перемещения электронов, потому как работа производится на основе управления фотонами. Это позволяет избежать тепловых потерь, возникающих в классических системах из-за электрического сопротивления. В тестах на базах данных MNIST и MedNIST чип показал точность 89% и 90% соответственно, эффективно распознавая аномалии в медицинских изображениях.
Команда учёных обошла ограничения миниатюризации с помощью методики 3D-моделирования. Инженеры использовали топологическую оптимизацию для создания оптической структуры, что сделало процесс более гибким, чем традиционные транзисторы. Их работа позволяет достичь огромной вычислительной плотности — около 400 миллионов параметров на квадратный миллиметр.
Сейчас учёные подали патент на своё изобретение и планируют его масштабирование. Это позволит объединить несколько таких чипов в большие оптические сети, что значительно расширит возможности обработки данных в сравнении с кремниевой электроникой.