米国は人工知能用フォトニクスチップの開発に投資していますが、物理法則を破る必要があります
DARPAはPICASSOプログラムを開始します――「フォトニクスの革命」
米国防総省(DARPAを通じて)は、PICASSO(Photonic Integrated Circuit Architectures for Scalable System Objectives)プロジェクトの開始を発表しました。このプログラムの目的は、フォトン計算システムがその潜在能力を解き放つことを妨げる根本的な物理的障壁を克服することです:低遅延、ほぼゼロのエネルギー消費、高速。
今こそ重要なのは
フォトニクスはまだ「発芽期」の段階にあります。主要な制約:
| 制約 | 意味 |
|---|---|
| 信号減衰 | 光は材料を通過するにつれて急速に弱くなる。 |
| 区別できない増幅ノイズ | ノイズを増幅せずに信号を強化できない。 |
| 付随効果 | 干渉、散乱、反射、共振など。 |
| パラメータの不安定性 | 大量生産では特性が宣言値から逸脱しやすい、特に温度の影響で。 |
その結果、現在のフォトンチップは単純な線形演算しか実行できず、「深さ」の計算は光を電気に変換して再び戻す必要があるため制限されます。これはハイブリッドソリューションにおけるフォトニクスの利点を打ち消します。
DARPAの課題
1. 既存のフォトンコンポーネント(新しい材料やデバイスを必要としない)を使用して、上記の制約を回避する回路設計ソリューションを作成する。
2. 大規模なフォトン回路が予測可能に動作するようにし、AIやその他の計算集約型アプリケーションで実用化できるようにする。
プログラム構造
| フェーズ | 期間 | タスク |
|---|---|---|
| 1 | 18か月 | アプローチの実現可能性を証明する。 |
| 2 | 28か月 | 実用的なソリューションを開発し、提示する。 |
- 総予算:約3,500万ドル。
- 応募締切:2026年3月6日。
DARPAは回路設計者が信頼性の高い堅牢な電子アーキテクチャを作成できることを既に証明していると確信しています;今度はフォトンチェーンで同じ成功を再現する必要があります。
結論
PICASSOプログラムは挑戦です:フォトニクスを「発芽期」から成熟した技術へと導き、従来の計算システムと競争できるようにすること。ここでの成功は、AIやその他の高性能タスクにおけるフォトンチップの大規模な応用への道を開く可能性があります。
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