Ricercatori russi hanno sviluppato un processore fotonico ad alte prestazioni in grado di utilizzare particelle di luce per riconoscere oggetti a una velocità di elaborazione di 662 TB/s¹². Il sistema permette l’analisi e il riconoscimento di oggetti centinaia di volte più velocemente rispetto alle moderne reti neurali digitali basate su computer a semiconduttori tradizionali, il che è particolarmente importante per l’analisi operativa dei dati iperspettrali¹².

Di norma, i processori analogici sono progettati in modo tale da essere in grado di risolvere solo uno o un numero molto piccolo di problemi, ma allo stesso tempo lo fanno ordini di grandezza più velocemente rispetto ai processori digitali general purpose¹².

Le misurazioni effettuate dai ricercatori hanno dimostrato che la macchina è in grado di riconoscere numeri scritti a mano con un’accuratezza del 93,75% e con una velocità record di 662 terabyte al secondo¹².

Inoltre, i ricercatori dell’Università di Münster, in collaborazione con le Università di Exeter e Oxford nel Regno Unito, hanno sviluppato una cosiddetta architettura basata su eventi, utilizzando processori fotonici¹. In modo simile al cervello, ciò rende possibile l’adattamento continuo delle connessioni all’interno della rete neurale¹. Queste connessioni mutevoli sono alla base dei processi di apprendimento¹.

Per il loro studio, il team di ricercatori di Münster ha utilizzato una rete composta da quasi 8.400 neuroni ottici realizzati con materiale a cambiamento di fase accoppiato a guida d’onda¹. Hanno dimostrato che la connessione tra ciascuno di questi neuroni può effettivamente diventare più forte o più debole (plasticità sinaptica), e che possono essere formate nuove connessioni, o eliminate quelle esistenti (plasticità strutturale)¹.

A differenza di altri studi simili, le sinapsi non erano elementi hardware ma erano codificate come risultato delle proprietà degli impulsi ottici, cioè a causa della rispettiva lunghezza d’onda e dell’intensità dell’impulso ottico¹. Ciò ha reso possibile integrare diverse migliaia di neuroni su un unico chip e collegarli otticamente¹.

(1) Adaptive optical neural network connects thousands of artificial …. https://www.sciencedaily.com/releases/2023/10/231023124404.htm.
(2) Artificial intelligence accelerated by light – Nature. https://www.nature.com/articles/d41586-020-03572-y.
(3) Photonic Processors Light the Way – Communications of the ACM. https://cacm.acm.org/magazines/2021/9/255027-photonic-processors-light-the-way/fulltext.