המחקר עושה התקדמות משמעותית ב-AI ובמחשוב חזותי וגם מציג יישומים מעשיים, כגון יכולות משופרות של מצלמות סמארטפונים.
החוקרים מקדמים את המחשוב האופטי, המנצל פוטונים במקום רכיבים אלקטרוניים מסורתיים, כדי לפתח מערכות מחשוב מהירות וחסכוניות יותר באנרגיה. מערכות אלו עשויות לשפר את העיבוד של מידע חזותי באמצעות עיבוד מקביל סימולטני. מחשוב אופטי נאבק היסטורית בהשגת תגובות לא ליניאריות, חיוניות ליישומים כמו בינה מלאכותית.
המחקר הנוכחי מתמקד בפיתוח חומרים והתקנים לא ליניאריים הדורשים כמות משמעותית של אור כדי לתפקד ביעילות. האתגרים כללו את הצורך בלייזרים בעלי עוצמה גבוהה, עיבוד איטי עקב בליעת אור ושימוש בחומרים שאינם חסכוניים באור. מחקר של מכון NanoSystems של קליפורניה (CNSI) ב-UCLA מציג מכשיר שמתייחס לבעיות אלו. המכשיר כולל מערך קטן של פיקסלים שקופים המסוגלים לייצר תגובה מהירה, פס רחב, לא ליניארית באמצעות אור סביבה בעל הספק נמוך. המחקר מדגיש יישום מעשי של זה טֶכנוֹלוֹגִיָה-שילוב המכשיר עם מצלמת סמארטפון כדי להפחית את סנוור התמונה.
הצוות הדגיש את החשיבות של פיתוח אי-ליניאריות יעילה, מהירה וחסרת אובדן כדי לעמוד בדרישות המחשוב החזותי. היישומים הפוטנציאליים של טכנולוגיה זו הם רחבים, החל מחישה משופרת בכלי רכב אוטונומיים ועד לטכניקות מתקדמות להצפנת תמונה. יתרון משמעותי אחד של המכשיר החדש הוא היכולת שלו לעבד תמונות ישירות מבלי להמיר אותן לאותות דיגיטליים, ובכך להאיץ את זמן העיבוד ולהפחית את הנתונים הנשלחים לענן. זה יכול לאפשר ייצור של תמונות ברזולוציה גבוהה יותר ולכידת מידע מדויקת יותר על סידורי אובייקטים וספקטרום האור שמסביב.
המכשיר עצמו קומפקטי, מורכב ממישור שקוף מרובע בגודל 1 ס"מ העשוי מסרט דק של 2D סמיקונדקטור חומר יחד עם גביש נוזלי ומערך של אלקטרודות. הגדרה זו מאפשרת לכל אחד מ-10,000 הפיקסלים להתכהות באופן סלקטיבי בעת חשיפה לאור הסביבה, ולהשיג שינוי דרמטי בשקיפות עם כניסת פוטון מינימלית. זה פותח מסלולים חדשים לטכנולוגיות הדמיה וחישה ברזולוציה גבוהה, מה שהופך אותן לנגישות ויעילות יותר. החוקרים נרגשים מהיישומים העתידיים ומהפוטנציאל של טכנולוגיה זו לעבור מעבר למחקר בסיסי ליישומים בעולם האמיתי. שיתוף הפעולה מדגיש צעד משמעותי קדימה בתחום המחשוב האופטי, ומבטיח התקדמות נוספת בתחום.