Processador de luz fabricado por impressora 3D

Informtica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 15/01/2021

Processador para tarefas especficas

A verdadeira torrente de processadores que funcionam com luz, em vez de eletricidade, demonstrados nas ltimas semanas, mostra que ainda difcil determinar qual tecnologia sair vencedora.

O caminho para a integrao – colocar tudo dentro de um chip – parece certo, mas h prottipos de neuroprocessadores voltados para inteligncia artificial de todos os tipos.

Contudo, nenhum parece to curioso e aparentemente to simples quanto o “processador fotnico” construdo por Muhammed Veli e seus colegas da Universidade da Califrnia de Los Angeles, nos EUA.

importante notar que aqui no se trata de um processador multifuno, como nos casos recentemente apresentados – de fato, cada “processador” construdo para executar uma tarefa especfica, mas com a vantagem de resolver o problema na velocidade da luz.

Discos fotnicos

Para manipular as informaes contidas nos pulsos de luz, Veli usou uma rede de discos colocados em sequncia. Cada disco cuidadosamente projetado para lidar com os pulsos de luz de uma determinada maneira.

Depois que cada disco projetado por um programa de inteligncia artificial, rodando em um computador comum, eles so rapidamente construdos em uma impressora 3D.

Basta ento coloc-los na sequncia correta – ou empilh-los – para formar uma rede ptica que capaz de realizar vrias tarefas computacionais, usando as ondas e a difrao da luz.

A resposta da computao sai do outro lado, na forma de pulsos de luz na frequncia de terahertz.

Cada camada projetada para realizar uma operao especfica no pulso de luz, que sai do “processador” com a resposta pronta.
[Imagem: Muhammed Veli et al. – 10.1038/s41467-020-20268-z]

Redes pticas difrativas

Segundo a equipe, esta estrutura pode ser aplicada a outras partes do espectro eletromagntico, para moldar pulsos pticos, o que pode ter amplas aplicaes, como em imagens ultrarrpidas, espectroscopia e telecomunicaes pticas.

Redes pticas difrativas abrem uma infinidade de novas oportunidades de design, especialmente na parte terahertz do espectro, onde os dispositivos e componentes existentes tm algumas limitaes importantes.

“Na interseo do aprendizado de mquina com a ptica, as redes difrativas mesclam a ptica de onda com o aprendizado profundo para projetar elementos para tarefas especficas para realizar de forma totalmente ptica vrias tarefas, como classificao de objetos e viso de mquina,” escreveu a equipe.

Este um melhoramento do trabalho anterior da equipe, que trabalha h alguns anos com redes neurais sem nenhum componente eletrnico.

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