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隨著各界對人工智慧興趣的提升，研究人員開始將注意力轉移到如何構建一套能夠與人類認知相仿、且能力相當的 AI 系統。比如近日，就有研究人員在《應用物理學快報》上發表了一篇題為《光電智慧》的文章，其中提出了一種結合了光學和超導電子學的大規模人工智慧方案。
研究配圖 - 2：跨尺度結構示意
儘管許多研究團隊都選擇了基於常溫半導體的光電整合方案，但在低溫條件下，超導體的光電整合要更加容易實現。
研究配圖 - 3：光電神經元框圖
在 AIP 出版的《應用物理快報》中，美國國家標準技術研究院（NIST）提出了一種大規模人工智慧系統的構建方案，特點是著重於將光子元件與超導電子（而不是半導體）結合到一起。
研究配圖 - 4：超導 / 光電子探測器電路圖
研究作者 Jeffery Shainline 認為，透過在低溫條件下執行並使用超導電子電路、單光子探測器和矽光源，將有助於開闢出一條通往具有豐富計算功能和可擴充套件性的製造道路。
研究配圖 - 5：超導光電子網路的實驗進展
藉助這條複雜的光電子電路通訊，可計算並構建出規模化的功能性 AI 認知系統，且這遠遠超出了單獨使用光（或電子裝置）所能實現的範圍。
研究配圖 - 1：每節點平均連線數
更讓 Shainline 感到驚奇的是，與在室溫下工作和使用的半導體方案相比，低溫下的超導光電整合要容易實現得多。
研究配圖 - 6：300mm 晶圓可容納的節點總數 / 波導節點的連線數
SCI Tech Daily 指出，超導光子探測器能夠對單個光子進行探測。要實現同樣的功能，半導體光子探測器需要用到大約 1000 個光子。
最終結果是，矽光源不僅能夠在低至 4 開爾文的環境下工作，在亮度僅為室溫下 1/1000 的情況下，仍可有效地開展通訊。
研究配圖 - 7：光電神經系統的層次結構
儘管諸如手機晶片之類仍需在室溫下工作，但這項新研究的技術理念，還是有助於讓將來的先進計算系統具有廣泛的實用性。
展望未來，研究團隊還打算探索更復雜的、與其它型別的超導電子電路整合的方案，並展示構成 AI 認知系統的完整元件（包括突觸和神經元）。
當然，最終影響這項技術能否順利推出的關鍵，還是在於能否以合理的成本、實現大型系統的製造與運維。
