美国国家标准与技术研究院（NIST）的研究人员开发了一种硅光子芯片，可以在微型类脑网络中精确传导光信号，这是的一种潜在设计对于神经网络。这项工作还代表了创建更密集和更复杂的光子电路的重要进步，这是将光子学与其他电路集成的关键。
“在同时具有光子和电子组件的系统中，光子占据的芯片的面积随着通信节点的数量及其程度而迅速增加连接性增加。对于密集连接的系统，必要的波导数量可能会增加到无法容纳在单个板上的程度，”研究人员在上周发表在《APL光子学》杂志上的文章中指出（APL Photonic） s) ，“一个合适的解决方案是利用多板光子波导，这一领域在过去十年中取得了巨大进展。波导的堆叠可以实现低损耗、低串扰波导交叉点的密集集成。在这项研究中，我们演示了一种板级信号分配网络的设计和实现，该网络能够将一个网络层中的 10 个输入节点路由到 10 个输出节点的 100 个连接。这种复杂的路由方法实现了前馈神经网络两层之间的路由，每层 10 个神经元，具有完全连接性。”
研究中使用的三维设计实现了复杂的路由方法，这对于模拟神经系统是必不可少的。此外，研究人员指出，如果需要更复杂的网络，这种设计可以轻松扩展以包含额外的波导层。
神经网络在解决复杂问题方面表现出了非凡的能力，例如快速模式识别、数据分析等。通过利用光能消除电荷引起的干扰，信号可以传播得更快更远。 “光的优势可以提高神经网络在科学数据分析方面的性能，例如寻找类地行星、量子信息科学，以及开发高度直观的控制系统用于自主驾驶车辆”，研究人员。文章中表达。 “我们完成了两件主要的事情。一是开始使用三维来实现更多的光学连接，二是开发一种新的测量技术来快速表征光子系统中的多个设备。这两项进步都很关键，因为我们正在开始扩大光电神经系统的规模。”
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