CENTRUM.CZ > Techzpravy.cz > dnes, 06:00

Fotonický procesor by nás mohl přiblížit k internetu o rychlosti světla

Sdílet

Zdroj: gorodenkoff / iStock

Nový typ fotonického procesoru klasifikuje signály za 120 nanosekund s přesností 95 %, přičemž spotřebovává méně energie než současné systémy.

Nový typ fotonického procesoru klasifikuje signály za 120 nanosekund s přesností 95 %, přičemž spotřebovává méně energie než současné systémy.

Inženýři z MIT dosáhli zdánlivě nemožného: vytvořili čip, který zpracovává signály pomocí světla místo elektřiny. Fotonický procesor o velikosti nehtu na prstě dosahuje stokrát vyšší rychlosti než současné digitální systémy a klasifikuje bezdrátové signály za pouhých 120 nanosekund s 95 % přesností.

Tým výzkumníků pod vedením Ronalda Davise III. vyvinul tento čip o velikosti nehtu, který klasifikuje signály za pouhých 120 nanosekund s 95procentní přesností. Jak uvedl server SciTechDaily, tento průlom, podrobně popsaný v časopise Science Advances, by mohl být klíčem k budoucím sítím 6G.

Čip, který myslí rychlostí světla

Dnešní zahlcení sítí připojenými zařízeními vyžaduje chytrá řešení pro správu omezeného spektra. Požadavky na zpracování dat rostou každým dnem, od telefonů až po autonomní vozidla. Současné metody umělé inteligence jsou pro kritické aplikace, které vyžadují okamžité reakce, příliš pomalé.

Mohlo by vás zajímat: Muž věnoval boty Červenému kříži, jejich další osud sledoval pomocí čipu. Nestačil se divit

Procesor MAFT-ONN pracuje přímo ve frekvenční doméně, čímž eliminuje pomalé převody do obrazového formátu, které zpomalují běžné systémy. Jeho architektura zahrnuje unikátní fotodetektory, které provádějí složité operace pouze s jedním zařízením na jednu neuronovou vrstvu, což se dosud zdálo nemožné.

Researchers developed a photonic AI hardware accelerator that could streamline 6G wireless signal processing. By performing machine-learning computations at the speed of light, the chip gives edge devices new capabilities for real-time data analysis. https://t.co/iSHlp6OKaA
— Massachusetts Institute of Technology (MIT) (@MIT) June 13, 2025

Testy ukázaly, že tento čip identifikoval modulaci signálu s 85% přesností na jeden pokus a při vícenásobném měření dosáhl 99% přesnosti. Dirk Englund, profesor MIT a spoluautor studie, zdůrazňuje, že to umožňuje spolehlivé závěry umělé inteligence v reálném čase.

Čína již urychluje zkoušky 6G dosažením rychlosti 100 Gb/s, zatímco očekávání 6G podle posledních studií ukazují na rychlost až 1 TB za sekundu. To je asi 8 000krát rychlejší než dnešní 5G.

Aplikace sahají od adaptivních sítí 6G s kognitivními rádii, která upravují modulaci podle podmínek prostředí, až po autonomní vozidla, která činí nanosekundová rozhodnutí tváří v tvář překážkám. Pro lékařské přístroje to znamená chytré kardiostimulátory, které bez zpoždění monitorují srdeční rytmus.

Senzory internetu věcí pro chytrá města by také mohly těžit z nízké spotřeby energie a pracovat s mnohaletou autonomií. Jižní Korea již pracuje na pilotních projektech a doufá, že 6G bude 50krát rychlejší než 5G a stane se tak lídrem této revoluce.

Tým MIT již zkoumá schémata multiplexování, aby zvýšil výpočetní kapacitu a přizpůsobil ji složitým modelům, jako jsou transformátory. Jeho nízké výrobní náklady a kompatibilita se standardním křemíkem by usnadnily masovou integraci do komerčních zařízení bez drastických změn výrobních linek.

Zatímco Huawei se zaměřuje na sítě 5,5G jako na odrazový můstek, tento fotonický čip by mohl urychlit nástup 6G. Davis vysvětluje, že do jednoho zařízení mohou umístit 10 000 neuronů, což se donedávna zdálo jako science fiction.

Tato technologie by nejen vyřešila současná úzká místa, ale změnila by i způsob interakce zařízení s fyzickým světem. Blížíme se k éře, kdy zpracování dat bude řídit světlo a v aplikacích kritických pro společnost budou reakce skutečně okamžité.

Budoucnost fotonických počítačů

Fotonická výpočetní technika je nově vznikající odvětví technologie, které slibuje revoluci ve způsobu zpracování informací. Na rozdíl od tradičních elektronických čipů, které k přenosu informací používají elektrony, fotonické čipy využívají fotony, tj. částice světla. To umožňuje nejen mnohem vyšší rychlost zpracování dat, ale také výrazně snižuje spotřebu energie. Podle studie Stanfordovy univerzity by fotonické čipy mohly snížit spotřebu energie v datových centrech o 20 % nebo více, což by mělo významný dopad na životní prostředí, protože by se snížila uhlíková stopa technologického průmyslu.

Photonic processor could streamline 6G wireless signal processing https://t.co/4e1Rvfnfm0 pic.twitter.com/lLYPngn7Gd
— Evan Kirstel #B2B #TechFluencer (@EvanKirstel) June 13, 2025

Kromě toho by fotonické počítače mohly hrát klíčovou roli při vývoji umělé inteligence (AI). Současné systémy umělé inteligence vyžadují zpracování velkého množství dat, což může být pomalé a nákladné. Díky schopnosti zpracovávat data rychlostí světla by fotonické čipy mohly výrazně urychlit algoritmy umělé inteligence a umožnit tak pokročilejší a efektivnější aplikace v oblastech, jako je rozpoznávání řeči, počítačové vidění a strojový překlad.