Dado que la inteligencia artificial ha atraído un gran interés, los investigadores se centran en comprender cómo el cerebro logra la cognición para poder construir sistemas artificiales con inteligencia general comparable a la inteligencia de los humanos.

Muchos han abordado este desafío utilizando microelectrónica de silicio convencional junto con luz. Sin embargo, La fabricación de chips de silicio con elementos de circuitos electrónicos y fotónicos es difícil por muchas razones físicas y prácticas relacionadas con los materiales utilizados para los componentes.

En Letras de física aplicada , Los investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología proponen un enfoque para la inteligencia artificial a gran escala que se centra en la integración de componentes fotónicos con electrónica superconductora en lugar de electrónica semiconductora.

"Argumentamos que al operar a baja temperatura y usar circuitos electrónicos superconductores, detectores de fotón único, y fuentes de luz de silicio, Abriremos un camino hacia una rica funcionalidad computacional y fabricación escalable, "dijo el autor Jeffrey Shainline.

El uso de la luz para la comunicación junto con los circuitos electrónicos complejos para la computación podría permitir sistemas cognitivos artificiales de escala y funcionalidad más allá de lo que se puede lograr con la luz o la electrónica solamente.

"Lo que más me sorprendió fue que la integración optoelectrónica puede ser mucho más fácil cuando se trabaja a bajas temperaturas y se utilizan superconductores que cuando se trabaja a temperatura ambiente y se utilizan semiconductores. "dijo Shainline.

Los detectores de fotones superconductores permiten la detección de un solo fotón, mientras que los detectores de fotones semiconductores requieren aproximadamente 1, 000 fotones. Por lo tanto, las fuentes de luz de silicio no solo funcionan a 4 kelvin, pero también pueden ser 1, 000 veces menos brillante que sus contrapartes a temperatura ambiente y aún así se comunican de manera efectiva.

Algunas aplicaciones, como chips en teléfonos celulares, requieren trabajar a temperatura ambiente, pero la tecnología propuesta aún tendría una aplicabilidad de amplio alcance para los sistemas informáticos avanzados.

Los investigadores planean explorar una integración más compleja con otros circuitos electrónicos superconductores, así como demostrar todos los componentes que componen los sistemas cognitivos artificiales. incluyendo sinapsis y neuronas.

Demostrar que el hardware se puede fabricar de manera escalable, para que se puedan realizar grandes sistemas a un costo razonable, también será importante. La integración optoelectrónica superconductora también podría ayudar a crear tecnologías cuánticas escalables basadas en qubits superconductores o fotónicos. Tales sistemas híbridos cuánticos-neuronales también pueden conducir a nuevas formas de aprovechar las fortalezas del entrelazamiento cuántico con neuronas en punta.