نجح باحثون أستراليون في ابتكار شريحة ذكاء اصطناعي (AI) فائقة الصغر، قادرة على إجراء العمليات الحسابية باستخدام الضوء وبسرعة الضوء. تم تطوير هذا النموذج الأولي للشريحة النانو-فوتونية بالكامل في مركز "سيدني نانو" بجامعة سيدني.

وتتميز هذه التقنية عن الشرائح الإلكترونية التقليدية بأنها تستخدم الفوتونات (جزيئات الضوء) بدلاً من الإلكترونات لمعالجة البيانات؛ حيث تنتقل الفوتونات داخل الشريحة دون مقاومة تُذكر، مما يمنع تولد الحرارة الناتجة عن حركة الإلكترونات في الأسلاك، ويقلل استهلاك الطاقة بشكل هائل.

تتكون الشريحة من ممرات أو هياكل نانوية لا يتجاوز عرضها عشرات الميكرومترات (ما يعادل تقريباً عرض شعرة الإنسان). وقد صُممت هندسياً لتعمل هذه الهياكل النانوية الدقيقة داخل الشريحة كـعصبونات اصطناعية تحاكي في ترابطها نموذج ذكاء اصطناعي معتمد على الشبكات العصبية الاصطناعية التي تحاكي الدماغ البشري، حيث تتم معالجة المعلومات والتعرف على الأنماط لحظياً أثناء مرور الضوء من خلالها.

تنفذ الشريحة العمليات الحسابية في نطاق زمن البيكو ثانية (1 من مليار من الثانية)، وهو الوقت الضئيل الذي يستغرقه الضوء للمرور عبر تلك الهياكل النانوية، مما يجعل الحسابات أسرع بكثير وأقل تكلفة في آن واحد.

وقد اختُبرت الشريحة فعلياً في تصنيف صور طبية معقدة، مثل فحوصات الرنين المغناطيسي للصدر والبطن والثدي. وحققت الشبكة العصبية الفوتونية دقة تصنيف مذهلة تراوحت بين 90% و99%، مما يثبت أن كفاءتها الحسابية تضاهي الأنظمة التقليدية.

نُشرت تفاصيل هذا الابتكار في مجلة Nature Communications العلمية المرموقة.