• ИИ разработал компоненты микросхем в 500 раз меньше, чем инженеры считали возможным.
• Учёные уменьшили размеры трёх компонентов, используемых в фотонных микросхемах.
• Это позволило освободить значительно больше места для других функций на кристалле.
• Результат исследования охарактеризован как «выходящий за пределы человеческой интуиции».
• Фотонные микрочипы обрабатывают и передают данные гораздо быстрее, чем электронные чипы.
• Вместо металлических проводов свет по фотонной микросхеме направляют каналы шириной в микрометр, называемые волноводами.
• В новом исследовании учёные использовали конструкции, сгенерированные ИИ, для изготовления этих трёх компонентов в ультракомпактном масштабе.

В новом исследовании учёные использовали конструкции, сгенерированные ИИ, для изготовления этих трёх компонентов в ультракомпактном масштабе. Исследователи начали с того, что точно указали алгоритму, как именно компоненты должны воздействовать на свет, и задали определённые производственные ограничения, такие как пределы крутизны изгиба наноструктур. Затем алгоритм ИИ работал в обратном направлении, тестируя и дорабатывая различные конструкции, пока не нашёл тонкие наноструктуры, способные обеспечить желаемый результат.

«Обратное проектирование позволяет нам определить, что мы хотим, чтобы делал свет, а оптимизация находит структуру, которая это обеспечивает — зачастую такую, которую ни один человек бы не нарисовал», — заявил в своём заявлении первый автор исследования Тоби Би, научный сотрудник Института науки о свете имени Макса Планка.

Размер фотонных микрочипов сравним с мелкой монетой. На этом крупном плане видны разработанные с помощью компьютера наноструктуры, разветвители длин волн, сортировщики мод и зеркала, а на иллюстрациях слева показано, как эти компоненты можно интегрировать в фотонные схемы

Эти компоненты были разработаны с помощью алгоритма искусственного интеллекта, который доработал их геометрию посредством итеративной оптимизации для использования в фотонных схемах