Создан действующий прототип фотонного компьютера

Nature публикует статью группы исследователей из Университета Балеарских островов: в своей лаборатории они сконструировали действующий прототип фотонного компьютера, работающего по принципу нейронной сети и выполняющего параллельные вычисления в одной закрытой системе (аналоге процессорного ядра) со скоростью обмена данными больше 1Гб/сек.

Машина использует технологию вычислительного резервуара. Эта квазинейронная сеть, в которой «синапсы» соединены случайным образом, способна к обучению. В сети могут параллельно циркулировать несколько сигналов, запускаемых туда лазером через определенные промежутки времени. Эти сигналы внутри системы модулируются другим источником, встроенным в цепь и реагирующим на состояние сети. На выходе детектор замеряет интенсивность каждой элементарной порции света и преобразует результат в цифровой код. Вот здесь желающие ближе познакомиться с проблемой могут почитать на русском языке про искусственные нейронные сети и вычислительные резервуары в частности.

Машина была протестирована двумя заданиями: распознаванием человеческой речи и предсказанием хаотических временных рядов. В одном эксперименте человек называл цифры, а машина должна была правильно определить, какую цифру он назвал. Погрешность фотонного компьютера не превысила 0,1%. В случае с временными рядами отклонения составили не более 10% (30% в принципе считается окей).

Фотонный компьютер не только быстр, но и тратит в 200 раз меньше энергии по сравнению с обычной транзисторной машиной на тот же объем вычислений.

До применения его в быту пока еще далеко. Технология очень точная и дорогая, так что использовать ее будут там же, где трудятся суперкомпьютеры: для анализа больших массивов статистических данных, в том числе в реальном времени, от финансовых рынков до масштабных экспериментов в физике элементарных частиц.