隨著人工智能的廣泛關(guān)注，研究人員將注意力集中在如何理解大腦完成認(rèn)知上，從而可以構(gòu)建具有與人類(lèi)智力相當(dāng)?shù)娜斯ぶ悄芟到y(tǒng)。

許多人通過(guò)將傳統(tǒng)的硅微電子技術(shù)與光結(jié)合起來(lái)應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)。然而，由于與元件所用材料有關(guān)的許多物理和實(shí)際原因，用電子和光子電路元件制造硅片是困難的。

在《應(yīng)用物理學(xué)快報(bào)》中，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所的研究人員提出了一種大規(guī)模人工智能的方法，重點(diǎn)是將光子元件與超導(dǎo)電子學(xué)相結(jié)合，而不是半導(dǎo)體電子學(xué)。

作者Jeffrey Shainline說(shuō)：“我們認(rèn)為，通過(guò)在低溫下工作，使用超導(dǎo)電子電路、單光子探測(cè)器和硅光源，我們將為豐富的計(jì)算功能和可擴(kuò)展的制造開(kāi)辟一條道路。”

利用光進(jìn)行通信，結(jié)合復(fù)雜的電子電路進(jìn)行計(jì)算，可以使人工認(rèn)知系統(tǒng)的規(guī)模和功能超出光或電子單獨(dú)實(shí)現(xiàn)的范圍。

Shainline說(shuō)：“最讓我吃驚的是，在低溫下使用超導(dǎo)體時(shí)，光電集成可能比在室溫下使用半導(dǎo)體時(shí)容易得多。”

超導(dǎo)光子探測(cè)器可以探測(cè)單個(gè)光子，而半導(dǎo)體光子探測(cè)器需要大約1000個(gè)光子。因此，不僅硅光源的工作溫度為4開(kāi)爾文，而且它們的亮度比室溫光源的亮度低1000倍，還能有效地進(jìn)行通信。

一些應(yīng)用，如手機(jī)芯片，需要在室溫下工作，但提出的技術(shù)仍然對(duì)先進(jìn)的計(jì)算系統(tǒng)具有廣泛的適用性。

研究人員計(jì)劃探索與其他超導(dǎo)電子電路更為復(fù)雜的集成，并演示構(gòu)成人工認(rèn)知系統(tǒng)的所有組件，包括突觸和神經(jīng)元。

顯示硬件可以以可伸縮的方式制造，從而以合理的成本實(shí)現(xiàn)大型系統(tǒng)，也將是重要的。超導(dǎo)光電集成也有助于創(chuàng)造基于超導(dǎo)或光子量子比特的可伸縮量子技術(shù)。這種量子-神經(jīng)混合系統(tǒng)也可能帶來(lái)利用量子糾纏強(qiáng)度與尖峰神經(jīng)元的新方法。

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