全球首創！光速AI訓練晶片問世

賓州大學工程團隊成功研發全球首款可程式化光子晶片，這項突破性技術利用光束來訓練非線性神經網路，不僅大幅提升AI訓練速度，更能有效降低能源消耗，為全光學運算系統的發展鋪路。

這款革命性晶片與傳統依賴電力的AI晶片截然不同，它採用光子運算技術，透過光束來執行複雜的數學運算。研究成果已發表於國際頂尖期刊《自然光子學》，展示如何利用光學操控來實現現代人工智慧所需的關鍵非線性運算。

研究團隊負責人、材料科學與工程學系馮亮教授解釋：「非線性函數對深度神經網路訓練至關重要。我們首次在光子學領域實現了這項技術。」現今多數AI系統都仰賴模仿生物神經組織的神經網路，這些網路透過連接多層節點來執行複雜任務。

研究團隊突破的關鍵在於一種特殊半導體材料，它能對光產生反應。當攜帶輸入數據的信號光束通過材料時，另一道控制光束會從上方照射，調整材料的反應特性。透過改變控制光束的形狀和強度，團隊能精準調控信號光的吸收、傳輸或放大程度，實現各種非線性函數運算。

在實際測試中，這款光子晶片在簡單非線性決策任務中達到97%以上的準確率，在著名的鳶尾花數據集上也超過96%的準確度，表現媲美甚至超越傳統數位神經網路，卻只需更少的運算步驟，且完全不需要耗電的電子元件。

馮教授興奮地表示：「這項技術為可現場編程的光子電腦提供了概念驗證，讓我們向『光速訓練AI』的未來邁進一大步。」研究團隊相信，這項技術未來可望應用於更大規模的任務，例如訓練大型語言模型。

這項由美國國防高等研究計劃署(DARPA)、海軍研究辦公室(ONR)和國家科學基金會(NSF)共同資助的研究，不僅可能徹底改變機器學習的經濟模式，更可能開啟光子運算取代電子運算的新紀元。正如馮教授所言：「賓大是世上第一台數位電腦ENIAC的誕生地，這款晶片或許將成為光子ENIAC的第一塊基石。」