С каждым днем все больше устройств требуют больше интернет-канала — те же удаленная работа или облачные вычисления.

Но радиочастотный спектр ограничен, и делить его между пользователями становится сложнее.

Обычно для управления спектром используют искусственный интеллект, но большинство методов анализа сигналов требуют много энергии и не работают в реальном времени.

Группа исследователей из MIT создала оптический чип, который обрабатывает сигналы со скоростью света.

Он классифицирует данные за наносекунды, потребляет меньше энергии и в 100 раз быстрее цифровых аналогов.

Точность — около 95%.

Оптический нейропроцессор — чип, который использует свет вместо электричества для вычислений. Он быстрее и энергоэффективнее традиционных процессоров, потому что фотоны почти не нагреваются и не сталкиваются друг с другом, как электроны.

Результаты опубликованы в издании Science Advances.

Это открывает новые возможности для мгновенного анализа данных прямо на устройстве, без отправки в облако, — говорит Дирк Энглунд, профессор MIT и один из авторов исследования.

Чип работает на основе оптической нейросети MAFT-ONN, которая обрабатывает сигналы еще до их оцифровки.

Вместо тысяч отдельных элементов система умещает 10 000 нейронов на одном устройстве и выполняет вычисления за один проход.

Мы не могли взять готовый алгоритм — пришлось переработать его под физику света, — объясняет Рональд Дэвис, ведущий автор работы.

В тестах чип показал 85% точности с первого раза, а после нескольких измерений — больше 99%. На обработку ушло всего 120 наносекунд.

Сейчас команда работает над масштабированием технологии, чтобы применять ее в сложных нейросетях, включая модели типа ChatGPT.

Это не просто «еще один быстрый чип». Технология может:

• Ускорить 6G-сети — адаптивные радиостанции будут моментально подстраиваться под помехи.
• Уменьшить задержки в беспилотниках — машины смогут реагировать на изменения среды без задержек.
• Сделать медицинские датчики точнее — например, кардиостимуляторы смогут анализировать ритм сердца в реальном времени.

Пока чип тестировали только в лаборатории. Неясно, как он поведет себя в реальных условиях с помехами, перепадами температур и другими факторами. Кроме того, 95% точности — это хорошо, но для критических систем (таких как медицина) может потребоваться больше.

Ранее ученые разработали атомные часы размером с чип.