開發(fā)下一代計算技術(shù)的研究人員旨在為該領(lǐng)域帶來一些光明。光學(xué)計算依賴于稱為光子的光粒子，預(yù)計將成為傳統(tǒng)電子方法的替代方案。這樣的系統(tǒng)——或者也保留電子部件的混合系統(tǒng)的基于光的組件——可以更快、消耗更少的能量，并且通過同步、并行處理更有效地計算視覺信息。
迄今為止，光學(xué)計算在實現(xiàn)非線性響應(yīng)方面面臨著限制，這意味著產(chǎn)生的信號與輸入不成正比。非線性使得包括人工智能在內(nèi)的通用計算應(yīng)用成為可能。
正在開發(fā)的非線性材料和設(shè)備需要大量的光才能工作。以前，這需要僅在電磁頻譜窄帶內(nèi)工作的高功率激光器;隨著時間的推移吸收光線，使處理速度變慢;或者使用低能效材料，這些材料吸收大量光線，但妨礙了需要光效率或透明度的應(yīng)用。
現(xiàn)在，加州大學(xué)洛杉磯分校加州納米系統(tǒng)研究所 (CNSI) 成員最近的一項合作研究推出了一種克服這些障礙的設(shè)備。
CNSI 研究人員表明，微小的透明像素陣列可以通過低功率環(huán)境光產(chǎn)生快速、寬帶、非線性響應(yīng)，這是向處理視覺信息的光學(xué)計算邁出的重要一步。該團隊還演示了一個應(yīng)用程序，將他們的設(shè)備與智能手機攝像頭結(jié)合起來，以減少圖像中的眩光。該研究發(fā)表在《自然通訊》上。
“光學(xué)非線性遠遠落后于我們視覺計算應(yīng)用的需求，”共同通訊作者、加州大學(xué)洛杉磯分校薩穆埃利工程學(xué)院工程創(chuàng)新教授艾多根·奧茲坎 (Aydogan Ozcan) 說。 “我們需要低功耗、寬帶、低損耗和快速非線性的光學(xué)系統(tǒng)來滿足我們的視覺計算需求。這項工作有助于填補這一空白。”
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