Ученые НИУ МИЭТ и МПГУ создали энергонезависимые фотонные элементы, на основе которых можно создать полностью отечественную систему вычисления по принципу работы человеческого мозга, уверяют разработчики. Результаты исследования опубликованы в ведущем международном научном журнале Acta Materialia (Impact Factor 8.2).
Нанофотоника занимается разработкой многофункциональных материалов с новыми оптическими свойствами и фотонными устройствами на их основе, к примеру, фотонными интегральными схемами (ФИС), предназначенными в том числе для создания оптических компьютеров. Фотонная интегральная схема – «продвинутый аналог» традиционной электронной схемы, но в которой основным носителем информации выступают фотоны вместо электронов.
Идея разработки вычислительных компьютеров на основе фотонов возникла еще в 1980-1990-х годах, так как световые потоки могут обеспечить больший потенциал для проведения аналитических операций. Сегодня применение фотонных интегральных схем уже позволяет выполнять простейшие вычислительные операции и значительно повышает производительность современных оптоэлектронных и оптических устройств. Одним из следующих шагов развития данного направления должна стать аппаратная реализация полностью оптических нейроморфных вычислений.
Концепция нейроморфного компьютинга (вычисления) схожа по принципу с работой человеческого мозга, то есть со сложной нейронной сетью с множеством параллельно выполняемых операций. Как следствие, ей необходима база, которая обеспечит высокоскоростную передачу и обработку массивов данных, что может быть обеспечено разработанными российскими учеными нанофотонными элементами, считают ученые из МИЭТ и МПГУ.
«Нейроморфные вычислительные системы должны максимально быстро и энергоэффективно обрабатывать информацию. В результате сотрудничества ученых из разных научных организаций нам удалось отработать технологии синтеза необходимых материалов и создания фотонных интегральных схем на их основе для потенциальной реализации таких нейроморфных вычислений. И, главное, все наши разработки локализованы в России», – рассказал старший научный сотрудник Института ПМТ НИУ МИЭТ, к.т.н. Петр Лазаренко.
