В России стартует сборка экспериментального фотонного процессора
Фото: Alexander_Evgenyevich / Shutterstock
Этот проект реализуется в Самарском университете под руководством профессора Романа Скиданова. По его словам, все необходимые элементы уже готовы, и завершение сборки планируется до конца года. Главная особенность фотонного процессора — использование фотонов, частиц света, для передачи информации вместо электронов. Такой подход позволяет достичь невероятной скорости обработки данных при минимальном энергопотреблении. Предварительные расчеты показывают, что новый процессор будет потреблять в 10 тысяч раз меньше энергии, чем современные суперкомпьютеры, выполняя до 1021 операций в секунду.
Проект является частью программы Национального центра физики и математики (НЦФМ) и реализуется при поддержке госкорпорации «Росатом». Цель программы — к 2030 году создать фотонную вычислительную машину класса «мегасайенс», способную решать сложнейшие задачи в области больших данных и искусственного интеллекта.
Интерес к фотонным технологиям в России не нов. В 2018 году российские ученые запатентовали идею фотонного компьютера, который позволял бы значительно снизить энергопотребление за счет использования световых импульсов для вычислений. Один из авторов проекта, Сергей Степаненко, отметил, что такие устройства могут сократить энергопотребление в 10 тысяч раз. А в 2021 году корпоративная академия Росатома совместно с «ПостНаукой» запустили просветительский проект «Квантовый мир», собрав передовые знания российских ученых о квантовой механике и квантовых технологиях, включая квантовый компьютер.
Команда проекта приступила к корпусной сборке процессора, решив использовать диодный лазер, который отличается большей компактностью и улучшенной когерентностью. Эти изменения должны положительно сказаться на характеристиках процессора, но окончательные результаты будут известны только после завершения испытаний. Первичные тесты на демонстрационном образце уже показали уровень распознавания данных в 93,75%, а в финальной версии ожидается еще более высокая точность благодаря усовершенствованным компонентам.
Этот проект выходит за рамки обычного научного эксперимента и имеет значительные перспективы для будущего. Успешная реализация фотонного процессора может открыть новые горизонты в развитии искусственного интеллекта и обработки больших данных, обеспечив России значительное преимущество в глобальной технологической гонке.
Стоит отметить, что интерес к фотонным технологиям растет и за пределами России. В 2015 году группа инженеров из Массачусетского технологического института (MIT), Университета Калифорнии в Беркли и Университета Колорадо создала оптоэлектронный микропроцессор, который использует свет для передачи информации. Этот процессор сочетает оптические и электронные компоненты на одном кристалле размером 3x6 мм, что позволяет значительно снизить энергозатраты на передачу данных. Несколько позже – в начале 2017 года команда ученых Hewlett Packard Labs представила демонстрационный фотонный чип, состоящий из 1052 оптических компонентов.
Кроме того, в 2022 году «Зеленоградский нанотехнологический центр» объявлял о начале серийного производства фотонных интегральных микросхем и модулей для телекоммуникационного оборудования, что подтверждает растущий интерес к данной технологии.
Таким образом, развитие фотонных процессоров, как в России, так и за рубежом, открывает новые возможности в сфере высокопроизводительных вычислений, которые могут радикально изменить подход к решению задач в области больших данных и искусственного интеллекта.
