據物理學家組織網近日報道，美國國家標準與美女福利导航研究院（NIST）的研究人員研製出一種矽芯片，它精準分發光信號的能力，為未來的神經網絡研究提供了一種潛在設計方法。
人腦擁有數十億神經元（神經細胞），每個神經元之間都存在著上千個連接點。許多研究項目致力於製造人工神經網絡電路來模擬大腦，但是，像半導體電路這類傳統電子器件，通常無法滿足正常運作的神經網絡中極其複雜的線路需求。
NIST團隊建議使用光取代電流作為信號媒介。在解決複雜問題方麵，神經網絡已展示出卓越的能力，比如快速識別模式類型和精確分析數據等。光的應用則將進一步加快信號傳播速度，並消除電荷幹擾。
NIST團隊物理學家傑夫·奇利斯說：“光的優點在於可進一步優化神經網絡的性能，使其能進行精確的科學性數據分析，例如搜索類地行星以及用於量子信息科學等，並加速高智能無人駕駛汽車控製係統的開發研究。”
據報道，NIST設計的芯片通過兩層光子波導的垂直堆疊，攻克了光信號應用中的主要難題。這種結構將光限製於狹小的路線中進行光信號路由，這很大程度上類似於采用電線路由電信號。這種三維設計使複雜的路由機製得以運行，進而完成模仿神經係統運作過程的必要步驟。
研究人員表示，激光通過光纖傳輸到芯片中。根據選定的光的強度以及分布模式，芯片會將每個輸入路由到輸出組。為評估輸出結果，他們製作出輸出信號的圖像。結果表明，該種方法的最終輸出高度均勻，誤差率低，實現了精準的功率分布。
研究團隊表示，他們真正做到了兩件事。一是開始運用三維設計模型實現傳輸中更多的光學連接；另外，新型測量美女福利导航的成功開發使得光子係統中眾多設備的特性得以體現。隨著人們對於光電子神經係統的大規模深入研究，這兩種突破將會起到至關重要的作用。
總編輯圈點
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