光速革命！全球首款可程式化光子晶片讓AI訓練效率飆升

賓州大學工程團隊近日發表全球首款可程式化光子晶片，這項突破性技術利用光束取代傳統電子訊號，成功實現非線性神經網路訓練。這項創新不僅能大幅提升AI訓練速度，更可降低90%以上的能源消耗，為全光學電腦時代揭開序幕。

現行AI晶片皆依賴電子運算，而這款革命性產品採用光子技術，透過光束來執行現代AI核心的非線性數學運算。研究團隊在《自然光子學》期刊中詳細說明，如何透過重塑光線行為來達成這項創舉。

材料科學與工程系教授馮亮強調：「非線性函式是深度神經網路訓練的關鍵。我們首次在光子領域實現這項技術，這將徹底改變AI發展程序。」

研究團隊採用特殊半導體材料，當攜帶輸入資料的「訊號光」透過時，另一道「泵浦光」會從上方照射，精確調控材料反應。透過改變泵浦光的形狀與強度，團隊能控制訊號光的吸收、傳輸或放大程度，實現晶片的可程式化功能。

這項技術最驚人的優勢在於其即時學習能力。在測試中，光子晶片不僅在簡單非線性決策任務達到97%準確率，更在經典的鳶尾花資料集取得96%以上的表現，效能媲美甚至超越傳統數位神經網路。

馮亮教授興奮表示：「這不僅是概念驗證，更是邁向光速AI訓練的重要里程碑。就像當年ENIAC開啟數位電腦時代，這款晶片可能成為光子電腦的起點。」

研究團隊預期，這項技術未來將能處理更複雜的數學函式，甚至應用於大型語言模型訓練。更重要的是，光學元件取代發熱電子零件後，可望為AI資料中心節省巨額電力成本，徹底改寫機器學習的經濟模式。

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