A pesquisa faz avanços significativos em IA e computação visual e também introduz aplicações práticas, como recursos aprimorados de câmera de smartphone.
Os pesquisadores estão avançando na computação óptica, que utiliza fótons em vez de componentes eletrônicos tradicionais, para desenvolver sistemas de computação mais rápidos e com maior eficiência energética. Esses sistemas poderiam melhorar potencialmente o processamento de informações visuais por meio de processamento simultâneo e paralelo. A computação óptica tem historicamente lutado para obter respostas não lineares, essenciais para aplicações como a inteligência artificial.
A pesquisa atual concentra-se no desenvolvimento de materiais e dispositivos não lineares que requerem uma quantidade significativa de luz para funcionar de forma eficaz. Os desafios incluem a necessidade de lasers de alta potência, processamento lento devido à absorção de luz e o uso de materiais que não são eficientes em termos de luz. Um estudo realizado pelo California NanoSystems Institute (CNSI) da UCLA apresenta um dispositivo que aborda essas questões. O dispositivo apresenta um pequeno conjunto de pixels transparentes capazes de produzir uma resposta rápida, de banda larga e não linear usando luz ambiente de baixa potência. A pesquisa destaca uma aplicação prática deste tecnologia—integrando o dispositivo com uma câmera de smartphone para reduzir o brilho da imagem.
A equipe enfatizou a importância de desenvolver não linearidades eficientes, rápidas e de baixas perdas para atender às demandas de computação visual. As aplicações potenciais desta tecnologia são amplas, variando desde detecção aprimorada em veículos autônomos até técnicas avançadas de criptografia de imagens. Uma vantagem significativa do novo dispositivo é a capacidade de processar imagens diretamente, sem convertê-las em sinais digitais, acelerando assim o tempo de processamento e reduzindo os dados enviados para a nuvem. Isso poderia permitir a produção de imagens de maior resolução e a captura de informações mais precisas sobre os arranjos dos objetos e os espectros de luz circundantes.
O dispositivo em si é compacto, consistindo em um plano quadrado transparente de 1 cm feito de uma fina película de 2D Semicondutor material acoplado com cristal líquido e uma série de eletrodos. Esta configuração permite que cada um dos 10,000 pixels escureça seletivamente quando exposto à luz ambiente, alcançando uma mudança dramática na transparência com entrada mínima de fótons. Isto abre novos caminhos para tecnologias de imagem e detecção de alta resolução, tornando-as mais acessíveis e eficientes. Os pesquisadores estão entusiasmados com as aplicações futuras e com o potencial desta tecnologia para ir além da pesquisa fundamental para aplicações no mundo real. A colaboração destaca um avanço significativo na computação óptica, prometendo mais avanços na área.