Российские ученые изготовили экспериментальный образец фотонного вычислителя

Ученые Самарского университета им. Королева изготовили экспериментальный образец аналоговой фотонной вычислительной системы. Он способен обрабатывать видеоданные в сотни раз быстрее, чем цифровые нейросети на основе традиционных полупроводниковых компьютеров.

В 2023 году в университете собрали демонстрационный образец фотонного вычислителя. В ходе первых экспериментов надежность распознавания составила 93,75 %. В новой версии использованы компоненты с улучшенными характеристиками. Также установлен другой лазер — диодного типа, он более компактный и обладает меньшей когерентностью, что также может улучшить точность распознавания.

Экспериментальный вычислитель может уместиться в корпусе размером с системный блок компьютера. Разработчики пока разместили отдельно оптическую часть устройства и электронные блоки. Сборка вычислителя завершена. Теперь нужно настроить, откалибровать и отрегулировать всю систему.

«В конструкцию были внесены некоторые изменения, установлен новый лазер. Процессы настройки и калибровки завершатся, как ожидается, в сентябре. До ноября планируем провести серию экспериментов, которые на практике покажут, на что способна экспериментальная версия вычислителя. В ходе экспериментов будут анализироваться в том числе данные, получаемые с двухдиапазонного гиперспектрометра, также разработанного в нашем университете», — рассказал Роман Скиданов, профессор кафедры технической кибернетики Самарского университета им. Королева.

Ключевая особенность системы — возможность анализа гиперспектральных данных, которые представляют собой значительные объемы информации. С помощью гиперспектрометров, например, можно обнаруживать парниковые газы, вести геологоразведку труднодоступных территорий, обнаруживать возможное расположение месторождений нефти и природного газа. Такое оборудование также отслеживает возникновение лесных пожаров, следит за состоянием лесов и сельскохозяйственных посевов и даже выявляет из космоса стресс у растений.

В 2025 году ученые планируют изготовить опытный образец вычислителя. Проект реализуется в рамках научной программы Национального центра физики и математики (НЦФМ).