研究人员提出了基于低温超导光电方案的大规模人工智能系统
2021-04-23 09:38:27AI云资讯1561

研究配图 - 2:跨尺度结构示意
尽管许多研究团队都选择了基于常温半导体的光电集成方案,但在低温条件下,超导体的光电集成要更加容易实现。

研究配图 - 3:光电神经元框图
在 AIP 出版的《应用物理快报》中,美国国家标准技术研究院(NIST)提出了一种大规模人工智能系统的构建方案,特点是着重于将光子组件与超导电子(而不是半导体)结合到一起。

研究配图 - 4:超导 / 光电子探测器电路图
研究作者 Jeffery Shainline 认为,通过在低温条件下运行并使用超导电子电路、单光子探测器和硅光源,将有助于开辟出一条通往具有丰富计算功能和可扩展性的制造道路。

研究配图 - 5:超导光电子网络的实验进展
借助这条复杂的光电子电路通信,可计算并构建出规模化的功能性 AI 认知系统,且这远远超出了单独使用光(或电子设备)所能实现的范围。

研究配图 - 1:每节点平均连接数
更让 Shainline 感到惊奇的是,与在室温下工作和使用的半导体方案相比,低温下的超导光电集成要容易实现得多。

研究配图 - 6:300mm 晶圆可容纳的节点总数 / 波导节点的连接数
SCI Tech Daily 指出,超导光子探测器能够对单个光子进行探测。要实现同样的功能,半导体光子探测器需要用到大约 1000 个光子。
最终结果是,硅光源不仅能够在低至 4 开尔文的环境下工作,在亮度仅为室温下 1/1000 的情况下,仍可有效地开展通信。

研究配图 - 7:光电神经系统的层次结构
尽管诸如手机芯片之类仍需在室温下工作,但这项新研究的技术理念,还是有助于让将来的先进计算系统具有广泛的实用性。
展望未来,研究团队还打算探索更复杂的、与其它类型的超导电子电路集成的方案,并展示构成 AI 认知系统的完整组件(包括突触和神经元)。
当然,最终影响这项技术能否顺利推出的关键,还是在于能否以合理的成本、实现大型系统的制造与运维。
相关文章
- 微软2025年的碳排放量增加了25%,可持续发展解决方案未能跟上人工智能需求的步伐
- 深耕人工智能赋能教育,探索育人新模式 —— 天立依托 AI育人实践交出阶段性答卷
- 聚智向善 赋能未来:中国联通数智创新成果亮相2026人工智能向善全球峰会
- 中国移动江苏公司开展“人工智能+制造”专项宣讲活动
- 第7届电力人工智能大会暨第5届电力行业数字化转型大会,10月相约杭州!
- “AI设计师”上岗记:佛山“小巨人”用AI重塑“工业之母”丨佛山向新·人工智能+③
- 复旦大学博导曾新华加盟网萌科技出任人工智能首席科学家,全面赋能电商数智化服务创新
- 三星借助量子计算赋能芯片制造技术追赶台积电,人工智能将重塑芯片制造最关键的环节
- 华为中国行2026·新疆人工智能+产业峰会成功举办
- 探寻人工智能2026|对话张亚勤:智能体落地提速,中国基建构筑AI竞争优势
- 泛在AI:下一代人工智能终极落地形态,东数新业以原创根技术构筑数字经济新质生产力底座
- 谷歌投资A24,共同开发人工智能电影制作工具
- 云从科技参与共建广州市粤港澳大湾区人工智能应用赋能中心
- 中电信人工智能公司跻身IDC报告中国智能体开发平台私有化市场份额前五
- 上海智位机器人正式加入鸿蒙生态,Mind+适配鸿蒙PC共推人工智能教育普及
- 解码AI未来 2026世界制造业大会人工智能与机器人展9月启幕
AI企业
更多>>AI硬件
更多>>AI产业
更多>>AI技术
更多>>- KAT-Coder-Pro V2.5正式发布:从“写代码”迈向“做工程”,Agentic能力全面升级
- 自变量机器人王昊:训练世界模型需付出“时间税”,解决模态对齐是当务之急
- 腾讯发布CodeBuddy Security,用AI Agent实现更高效的代码审计
- Twinkle x昇腾,率先实现Deepseek-V4系列模型高效训练
- 高德发布鸿蒙首个生成式 UI 开源框架 AGenUI,告别传统 UI 开发模式
- 发布即适配| 天数智芯全力支持腾讯混元Hy3 preview 开源落地,共推国内大模型产业普惠
- Seedance 2.0面向企业公测,豆包大模型日均Token使用量突破120万亿
- 端到端OCR模型第一!百度千帆Qianfan-OCR正式发布









