В 100+ раз быстрее нейронок на ПК: в России собрали фотонный вычислитель, помещающийся в системный блок

Учёные из самарского университета, входящего в кооперацию НЦФМ, собрали экспериментальный образец фотонного вычислителя. Сам по себе это сравнительно миниатюрный агрегат, влезающий в корпус стандартного системного блока компьютера. В его основе лежит фотонная вычислительная система, созданная для обработки видеоданных — информация передаётся не электронами, как в привычных моделях, а фотонами, то есть частицами света. Благодаря такому принципу работы вычислитель может распознавать и классифицировать искомые объекты практически со скоростью света — в сотни раз быстрее, чем это делают типичные цифровые нейросети на базе полупроводниковых устройств. Настолько высокая скорость позволит быстро обрабатывать гиперспектральные массивы информации, которые сами по себе большие по объёму.

Первую серию экспериментов с использованием фотонной вычислительной системы планируют провести до ноября этого года. Для анализа используют также данные, полученные с двухдиапазонного гиперспектрометра, разработанного в университете. Гиперспектральные съемка и дистанционное зондирование Земли представляют каждый пиксель полученного изображения в виде спектра, за счет чего позволяют обнаруживать объекты, невидимые для других средств наблюдения.

Помимо высокой скорости, у разработки есть и другие преимущества, среди которых отсутствие чувствительности к электромагнитным помехам, низкое потребление энергии и поддержка параллельной работы с информацией.

В 2023 году специалисты уже собирали фотонный вычислитель, но то был демонстрационный образец (опыты продемонстрировали надёжность распознавания картинки в 93,75%). В новом экспериментном образце применяется лазер другого типа — диодного. За счёт меньшей когерентности он должен повысить точность. Если всё пройдёт удачно, изготовление и тесты опытного образца вычислителя, способного стать предсерийным, проведут в 2025 году.

Заглавная картинка сгенерирована нейросетью в демонстрационных целях.