悉尼大学悉尼纳米中心（Sydney Nano Hub）的研究人员自主打造了一款超微型纳米光子AI芯片原型，能够利用光子以光速进行运算。该研究以不会产生热量的光子取代了传统会发热的电信号，为未来打造可持续、高速的AI基础设施奠定了基础。这项研究成果已发表在《自然通讯》（Nature Communications）期刊上。
随着全球AI应用需求的持续增长，由于这项原型技术采用光信号，光在材料中传播时没有电阻，因此不会像传统电流那样产生热量。当光穿过芯片原型内部的纳米结构时，这些结构本身就会完成运算。得益于这种特性，该芯片有望在开发更节能的AI硬件方面发挥重要作用，并可能降低未来计算系统的整体能耗。
该芯片原型上的纳米结构尺寸仅为数十微米（μm），大约相当于一根人类头发的宽度。这些纳米结构共同构成人工神经网络，以此模仿人类大脑神经元的运作，从而进行识别并完成运算。
这项原型技术展现了光速运行下的高效能运算优势。经过实测，该原型以皮秒（picosecond，ps，相当于一万亿分之一秒）级的时间完成了运算。此外，研究人员还利用这款纳米光子芯片，对超过一万张生物医学影像进行了分类模拟与实验，结果显示其分类准确率达到了90%至99%。
更重要的是，现今的数据中心需要消耗大量的水与能源来维持运行，反观该芯片则以光而非电来驱动，因而更加环保、节能。
悉尼大学电气与计算机工程学院、光子研究团队主任Xiaoke Yi教授表示，AI的发展正越来越受到能源消耗的限制。这项研究利用光来进行神经运算，使得AI加速器能够更快、更节能且更加微型化。
在完成该原型芯片的测试之后，研究团队目前正致力于将这项技术扩展至更大规模的光子神经网络系统中。（文章来源：科技新报）
