Az új fénykor: áttörést vár a DARPA a fotonikus számítógépektől

A mesterséges intelligencia teljesítményének növelése régóta akadályba ütközik a hagyományos elektronikus áramkörök fizikai korlátai miatt. Most azonban a DARPA, az Egyesült Államok védelmi kutatási ügynöksége egy merész kihívással fordult a kutatókhoz: összesen mintegy 12,7 milliárd forinttal (35 millió dollár) támogatja azokat, akik képesek áttörni a fotonikus számítógépek jelenlegi határait.

Fényalapú számítás: miért jobb?

A fotonikus technológia alapja, hogy elektromos áram helyett fénnyel dolgozik, így az adatfeldolgozás és kommunikáció gyorsabb és energiahatékonyabb lehet. Ma már léteznek működő fotonikus áramkörök, de ezek jelenleg csak szűk feladatokra alkalmasak, jellemzően egyetlen egyszerű matematikai művelet gyors elvégzésére. A fotonikus áramkörök előnyei – például magasabb sávszélesség, alacsonyabb késleltetés, jobb energiafelhasználás – továbbra sem érvényesülnek teljes mértékben, mert a rendszereken belül még mindig át kell alakítani a jeleket fényről elektromosságra és vissza. Ez az átalakítás nagyságrendekkel rontja a teljesítményt: amit nyerünk nanosekundumos sebességben, azt elveszítjük a milliszekundumos elektronikai késleltetés miatt.

A fotonika két nagy akadálya

A helyzet egy csapásra megváltozott, amikor a DARPA bejelentette a PICASSO nevű programot. Két kulcsproblémát kell megoldani. Az első a jelcsillapítás és a zaj: míg a klasszikus áramkörökben a jelerősítés magától értetődő, a fotonikus rendszerekben minden erősítés a zajt is növeli. A második akadály a hullámzavarás, amely szóródáshoz, nem kívánt visszaverődéshez, rezonanciához vezet – ezt pedig tovább bonyolítja a gyártási szórás és a környezeti instabilitás.

A fotonikus áttörés küszöbén

A folytatás még ennél is izgalmasabb, mert a DARPA most nem új alkatrészek feltalálását várja, hanem azt, hogy a mai technológiákból hozzák ki a maximumot leleményes áramköri tervezéssel. A program 18 hónapon belül elvárja, hogy a résztvevők megbízható működést igazoljanak, majd újabb másfél év után egy általánosan használható fotonikus áramkört kell bemutatniuk. Az idő szorít, a beadványoknak március 6-ig kell beérkezniük – a díjazás ezért is több mint kecsegtető. Ha sikerül áttörni az alapvető fizikai korlátokat, az MI új, fénysebességű korszakba léphet.

2025, adminboss, go.theregister.com alapján