首枚光子神经形态芯片问世 望开启光子计算产业

中国证券网报道，全球科研界迎来一项重大突破。据《麻省理工技术评论》杂志网站透露，美国普林斯顿大学的科研团队成功研发出全球首枚光子神经形态芯片。这一创新性的科技成果标志着计算领域的一次革命性飞跃，并预示着光子计算产业的崭新篇章。

普林斯顿大学的亚力山大泰特团队，通过光子的运用，成功解决了电路速度受限的难题。这一突破为计算领域带来风暴般的变革。科学家们一直追求制造更强大的电路，而关键所在是研发出能模拟神经元工作的神经形态芯片。提高计算速度一直是此类电路面临的主要挑战。光子计算因其宽频带、快速处理大量数据的能力，被誉为计算科学领域的“明日之星”。

团队研制的光子神经形态芯片的核心是一种光学设备，其中的每个节点都拥有神经元的响应特征。这些节点以微型圆形波导的形式存在，被精细地蚀刻在硅基座内，使光能在其中循环。当特定光输入时，会调节阈值处工作的激光器的输出。在这个区域内，即使入射光的微小变化也会对激光器的输出产生显著影响。

这一光学设备的运作原理在于其系统采用波分复用技术，每个节点都使用特定波长的光。来自各节点的光汇聚至激光器，激光输出再反馈回节点，形成一个具有非线性特征的反馈电路。研究表明，这种非线性特性在模拟神经行为方面表现出色，其数学输出与被称为“连续时间递归（CTRNN）”的设备相契合，这意味着CTRNN的编程工具可应用于更大的硅光子系统。

为了验证这一技术的优越性，泰特团队使用拥有49个节点的硅光子来模拟微分方程的数学问题，并将其与常规中央处理单元进行比较。实验结果显示，在此类任务中，光子的计算速度提升了三个数量级。

研究人员对此成果充满期待，认为这将开启一个全新的光子计算产业。泰特更是满怀信心地表示：“硅光子技术可能成为硅光子系统家族中更庞大、可扩展信息处理的领头羊。”这一突破性的技术有望为计算领域带来更加广阔的发展空间，推动科技进步的车轮不断向前。