《自然》

科学家发现部分相干能够增强并行光子计算

英国牛津大学的研究团队发现，部分相干能够增强并行光子计算。相关研究成果近日发表于《自然》。

该研究团队在两个光子计算应用平台上展示了他们的系统—— 一个是使用相变材料光子存储器的光子张量核，它能够提供并行卷积运算，并以92.2%的准确率对10名帕金森病患者的步态进行分类；另一个是嵌入电吸收调制器的硅光子张量核，它能够实现每秒0.108 兆的运算卷积处理，并以92.4%的准确率对数据集进行分类。

据悉，光学相干控制技术的进步为诸多尖端应用开辟了道路，包括长途通信、激光雷达以及光学相干断层扫描等应用。传统观点认为，增加相干光源的使用可以提升系统性能和器件功能。近日，一种新型光子卷积处理系统被引入，该系统利用部分相干光增强计算并行性，同时不会显著牺牲计算精度，有望实现更大规模的光子张量核。值得注意的是，相干度的适度降低反而优化了光子卷积处理系统中带宽的利用效率。这一突破挑战了传统观念，即相干性在集成光子加速器中是必不可少的，甚至是有利的，从而使高通量光子计算能够使用不那么严格的反馈控制和热管理要求的光源。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-024-07590-y