科學家突破關鍵瓶頸！光子晶片將為AI運算帶來革命性突破

最新發表在《自然》期刊的兩項研究，為光子微晶片領域帶來重大進展。這項突破可能徹底改變現有運算架構，為人工智慧發展提供全新動能。

電子微晶片可說是現代科技的心臟，從筆電、智慧型手機到汽車和家電都少不了它。多年來，製造商不斷提升晶片效能與效率，讓電子裝置表現越來越出色。然而，隨著製程成本攀升、物理極限制約，這股成長動能正逐漸減弱。偏偏此刻人工智慧蓬勃發展，對運算能力的需求卻與日俱增。

光子晶片被視為電子晶片的潛力替代方案，它利用光子而非電子來傳輸與處理資訊，不僅速度更快、頻寬更大，還能避免電子元件常見的電阻損耗與熱能浪費。特別是在執行AI運算核心的矩陣乘法時，光子運算更具先天優勢。

不過，這項技術過去面臨諸多挑戰：光子硬體需要與現有電子系統整合、光子轉換為電訊號會拖慢處理速度、類比運算方式可能影響精確度，以及大規模光子電路難以精確製造等問題。此外，光子運算還需要專屬軟體與演演算法，更增加了技術整合的複雜度。

新加坡Lightelligence公司的彭博團隊研發出一款名為「光子算術運算引擎」(Pace)的新型處理器。這款整合超過16,000個光子元件的大型處理器，成功解決了多項關鍵技術難題，證明光子與電子硬體的整合可行性，同時也展現出技術擴充套件的潛力。

另一組來自加州Lightmatter公司的Nicholas Harris團隊，則開發出能準確執行兩套AI系統的光子處理器。研究人員透過生成莎士比亞風格文字、精確分類影評，以及遊玩《小精靈》等經典遊戲，證實其效能可媲美傳統電子處理器。

儘管現階段硬體仍存在速度限制，但兩項研究都顯示，光子系統有望成為支援AI應用的新一代可擴充套件硬體。未來若能進一步改良材料與設計，光子運算技術將真正邁向實用化階段，為運算領域開創全新局面。