SINGAPUR / KALIFORNIEN / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Die Entwicklung von Photonik-Chips könnte die Art und Weise, wie wir Künstliche Intelligenz (KI) nutzen, grundlegend verändern. Zwei neue Studien zeigen, dass diese Technologie kurz davor steht, die Grenzen der bisherigen Elektronik zu überwinden.
Die Welt der Mikroelektronik steht vor einem Wendepunkt. Während elektronische Mikrochips seit Jahrzehnten die Grundlage unserer digitalen Geräte bilden, stoßen sie zunehmend an physikalische und wirtschaftliche Grenzen. Die Nachfrage nach mehr Rechenleistung, insbesondere durch den Boom der Künstlichen Intelligenz (KI), erfordert neue Ansätze. Photonik-Chips, die Licht statt Elektrizität nutzen, könnten hier die Lösung bieten.
Photonik-Chips versprechen, die Geschwindigkeit und Bandbreite der Datenverarbeitung erheblich zu steigern. Da sie nicht unter dem Widerstandsverlust elektrischer Ströme leiden, bieten sie eine effizientere Alternative zu herkömmlichen Chips. Besonders bei der Durchführung von Matrixmultiplikationen, die für KI-Anwendungen entscheidend sind, zeigen sie ihr Potenzial.
Die Integration von Photonik in bestehende elektronische Systeme stellt jedoch eine Herausforderung dar. Die Umwandlung von Photonen in elektrische Signale kann die Verarbeitung verlangsamen, da Licht mit höheren Geschwindigkeiten arbeitet. Zudem basieren Photonik-Chips auf analogen Operationen, was die Präzision einschränken kann.
Neue Forschungen, veröffentlicht in der Fachzeitschrift Nature, zeigen jedoch vielversprechende Fortschritte. Ein Team um Bo Peng von Lightelligence in Singapur hat einen Photonic Arithmetic Computing Engine (Pace) entwickelt, der mit über 16.000 photonischen Komponenten komplexe Aufgaben lösen kann. Dies zeigt, dass die Technologie nicht nur machbar, sondern auch skalierbar ist.
Ein weiteres Team unter der Leitung von Nicholas Harris von Lightmatter in Kalifornien hat einen photonischen Prozessor entwickelt, der zwei KI-Systeme mit einer Genauigkeit betreiben konnte, die mit herkömmlichen Prozessoren vergleichbar ist. Diese Entwicklungen könnten den Weg für eine breitere Anwendung von Photonik-Chips ebnen.
Die Zukunft der Photonik-Chips hängt von weiteren Verbesserungen ab, insbesondere in Bezug auf Materialien und Design. Dennoch sind die Fortschritte ein bedeutender Schritt in Richtung einer neuen Ära der KI-Entwicklung, die durch Lichtgeschwindigkeit und Effizienz geprägt ist.
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