Poiché l'intelligenza artificiale (AI) è di ampio interesse, con i ricercatori incentrati sulla comprensione del modo in cui il cervello esegue i calcoli in modo da poter creare sistemi artificiali con un'intelligenza generale paragonabile all'intelligenza umana.
I ricercatori hanno affrontato questo compito utilizzando la microelettronica al silicio convenzionale in combinazione con la luce. Tuttavia, la fabbricazione di chip di silicio con elementi di circuiti elettronici e fotonici è complicata per molte ragioni fisiche e pratiche legate ai materiali con cui sono realizzati i componenti. È stato proposto un approccio all'intelligenza artificiale su larga scala che si concentra sull'integrazione di componenti fotonici con l'elettronica superconduttrice piuttosto che con l'elettronica a semiconduttore.
L'uso della luce per la comunicazione combinato con complessi circuiti elettronici per il calcolo può consentire la creazione di sistemi cognitivi artificiali la cui scala e funzionalità vanno oltre ciò che può essere ottenuto con la sola luce o l'elettronica. I rivelatori di fotoni superconduttori possono rilevare un singolo fotone, mentre i rivelatori di fotoni a semiconduttore richiedono circa 1 fotoni. Pertanto, le sorgenti luminose al silicio non solo funzionano a una temperatura di -269,15°C, ma possono anche essere mille volte più deboli delle loro controparti a temperatura ambiente e allo stesso tempo interagire efficacemente.
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Alcuni microcircuiti, come nei telefoni cellulari, richiedono il funzionamento a temperatura ambiente, ma la tecnologia proposta sarà ancora ampiamente utilizzata nei sistemi informatici avanzati. I ricercatori intendono esplorare un'integrazione più complessa con altri circuiti elettronici superconduttori, oltre a dimostrare tutti i componenti che compongono i sistemi cognitivi artificiali, inclusi sinapsi e neuroni.
Sarà anche importante dimostrare che l'hardware può essere reso scalabile in modo da poter implementare sistemi di grandi dimensioni a un costo ragionevole. L'integrazione optoelettronica dei superconduttori può anche aiutare a creare tecnologie quantistiche scalabili basate su qubit superconduttori o fotonici. Tali sistemi ibridi di neuroni quantistici possono anche portare a nuovi modi di sfruttare i punti di forza dell'entanglement quantistico con i neuroni impulsivi.
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