研究人员开发新型纳米光子模拟处理器

据外媒，在2021年8月26日发表在《自然-通信物理学》杂志上的一项新研究中，由乔治华盛顿大学电气和计算机工程副教授Volker Sorger领导的研究人员揭示了一种新的纳米光子模拟处理器，该处理器用于在几分之一秒内解决具有挑战性的工程和科学问题，即所谓的偏微分方程。

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随着人工智能的兴起，传统的电子计算方式逐渐达到其性能极限，远远落后于可处理数据的快速增长。该研究表示，在能量耗散和速度方面，该处理器具备十分强大的性能表现，克服了目前基于电子流和数字方法的现代计算架构的限制。

通过工艺参数对沉积技术的控制，研究人员在模拟中已经证明了使用CMOS兼容的氧化铟锡实现所提出的纳米光学处理器的可能性，其光学特性可以通过载流子注入来调整，以获得高速和低能耗的可编程性。纳米光学模拟处理器可以在芯片级集成，以光速处理任意输入。

光子处理器目前在学术界已经有一定的研究成果，此前已有相关论文表示，光学频率梳可以被用作光学计算的节能电源集成到计算机芯片中，并通过波长复用进行数据并行化处理，从而使得该处理器可以执行一种相当于图像处理中的卷积的矩阵向量乘法，以加速人工神经网络中的计算。