北京4月10日電 (記者 孫自法)國際學術期刊《自然》最新同期發表兩篇計算研究論文稱，結合了光和電的計算芯片被證明比傳統電子芯片的計算性能更好、能耗更低。兩個研究團隊分别開展的研究認爲，這種光子計算芯片或能滿足因人工智能(AI)技術發展而推升的計算需求。
據論文介紹，人工智能和深度學習模型日益增長的複雜性将傳統電子計算推向極限，而且能源需求也不斷增加。光子計算使用光子而非電子，是應對這些挑戰的一個潛在辦法。相當于結合“乘法和加法”的人工智能核心計算操作，在使用光子電路時更快、更高效。不過，這類優勢在将光子芯片集成到傳統電子器件的硬件中一直很難證明，但本次發表的兩篇新論文探索了與矽電子集成的光子計算芯片的性能。
在第一篇論文中，新加坡一企業研究團隊和合作者演示了一個名爲PACE的光子加速器，能完成極低時延的計算，這是一個對實時處理很重要的計算速度指标。這個大型加速器由逾1.6萬個光子元件以64 x64矩陣組成，能實現高速計算(最高達1GHz)，而且相比小型電路或單個光子元件其最小時延可降低500倍。PACE能解決“伊辛問題”這類很難的計算問題，證明了該系統在現實世界應用的可行性。
在另一篇論文中，美國研究團隊和合作者描述了一個能以高準确度高效執行AI模型的光子處理器。該處理器由4個128 x128矩陣組成，能執行自然語言處理模型BERT和一個名爲ResNet的神經網絡(用于圖像處理)，且準确度與傳統電子處理器不相上下。他們演示了其光子處理器的一系列應用，包括生成莎士比亞式文本，準确給電影評論分類，以及玩電腦遊戲。
兩篇論文的研究團隊都表示，他們的系統可擴展，但仍需進一步優化。
《自然》同期發表同行專家“新聞與觀點”文章指出，光子計算的研發已有數十載，而這兩篇論文的演示，“可能意味着我們終于能利用光能構建更強大、更高效的計算系統了”。(完)
