Tým odborníků z několika universit vytvořil fotonický počítačový čip, který napodobuje způsobm, jakým pracují synapse – tedy spojení dvou neuronů sloužící k předávání vzruchů. To by mohlo otevřít cestu k hardwaru, jenž v sobě bude spojovat rychlost moderních procesorů se silou mozku.
„Vývoj počítačů, které by fungovaly spíše jako lidský mozek, je už desetiletí svatým grálem vědců," říká Harish Bhaskaran z University of Oxford. „Prostřednictvím sítě neuronů a synapsí dokáže mozek zpracovávat a ukládat obrovské množství informací současně s využitím jen několika desítek wattů energie. Konvenční počítače se tomuto výkonu nedokážou přiblížit.“
Jakýkoliv počítač podobný mozku musí být schopen nějakou formou zohlednit skutečnost, že počet synapsí v mozku vysoce převyšuje počet neuronů (na 1 neuron připadá cca 10 000 synapsí). A právě to se v tomto případě podařilo.
Dotyčný čip je založen na strukturách vyrobených z materiálu se změnou fáze (Phase Change Material, PCM), který během přechodů z jednoho stavu do druhého ukládá a uvolňuje značné množství energie. Další klíčovou složku představují speciální fotonické obvody, které se starají o „synaptickou odezvu“.
Jak materiálem procházejí světelné vlny, optické pulsy přepínají PCM takovým způsobem, že dochází k imitaci plasticity synapse.
Jak poznamenal C. David Wright z University of Exeter, konvenční počítače jsou relativně pomalé, „hloupé“ a spotřebovávají hodně energie. Oproti tomu tzv. neuromorfický hardware dokáže být mnohem výkonnější. Výše popsané fotonické synapse prý mohou pracovat tisíckrát rychleji, než lidský mozek.
