Что такое фотонный процессор?

Фотонный процессор — это вычислительное устройство, использующее свет (фотоны) вместо электричества (электронов) для обработки информации. Такие процессоры работают на основе фотонных интегральных схем (PIC, Photonic Integrated Circuits) и могут использовать интерференцию, когерентность и другие квантовые свойства света для выполнения вычислений.

Ключевые особенности фотонных процессоров:

Быстродействие: Фотонные сигналы движутся со скоростью света, что потенциально делает вычисления значительно быстрее.
Энергоэффективность: Свет не выделяет тепло так же, как электроны в традиционных процессорах, что снижает энергопотребление.
Параллельные вычисления: Фотонные процессоры могут обрабатывать несколько потоков информации одновременно благодаря мультиплексированию по длине волны.
Квантовые вычисления: Некоторые фотонные процессоры применяются в квантовых вычислениях, используя запутанность и суперпозицию фотонов.

Применение фотонных процессоров:

Оптические нейросети — ускорение машинного обучения.
Оптические коммуникации — высокоскоростная передача данных (например, в дата-центрах).
Квантовые вычисления — работа с кубитами на основе фотонов.
Фотонные сенсоры — в медицинских и научных исследованиях.

Примеры фотонных процессоров:

Lightmatter Envise — фотонный процессор для ИИ.
Intel Horse Ridge — фотонный чип для управления квантовыми компьютерами.
Xanadu Borealis — квантовый фотонный процессор.

Фотонные процессоры находятся на стадии активной разработки и в будущем могут стать основой сверхбыстрых и энергоэффективных вычислительных систем.