Czy obliczenia optyczne rozwiną sztuczną inteligencję?

Oczekuje się, że w niedalekiej przyszłości - napędzane postępami w fotonice krzemowej i optyce kwantowej - rzeczywistością staną się obliczenia optyczne, które obecnie są wciąż na wczesnym etapie. Łańcuch dostaw dla obliczeń optycznych wciąż się rozwija. Firmy foundry, takie jak GlobalFoundries i LioniX, zmierzają w kierunku produkcji zintegrowanych chipów do obliczeń optycznych i kwantowych. W optyce kwantowej łańcuch dostaw staje się coraz bardziej ustrukturyzowany.

Posłuchaj
00:00

Niektóre duże firmy przeniosły swoją uwagę z obliczeń optycznych na optyczne I/O, ale nadal pojawiają się start-upy w dziedzinie obliczeń optycznych, które badają różne podejścia. Procesory optyczne są przeznaczone przede wszystkim do zadań akceleracji i wnioskowania AI, ale także do wysokiej klasy zastosowań niszowych, natomiast optyczne komputery kwantowe, wykorzystujące kubity i inne efekty kwantowe, są przeznaczone do zastosowań takich jak symulacja, optymalizacja i AI/ML.

Przewiduje się, że rynek procesorów optycznych osiągnie 3 mld USD w 2034 roku, przy CAGR na poziomie 50% w latach 2027-2034. Z kolei rynek kwantowych komputerów optycznych ma w 2034 r. osiągnąć 300 mln USD, przy wskaźniku CAGR równym 40% w tym samym okresie. Komputery kwantowe oparte na fotonice mają zanotować znaczny wzrost począwszy od 2030 r., na czele z firmami takimi, jak Quandela, QUIX i Pasqal, a do 2034 r. rynek będzie wart setki milionów dolarów.

- Pierwsze dostawy procesorów optycznych pojawią się około 2027-28 roku, początkowo dla niestandardowych systemów wdrażających częściowo tę technologię, a przychody będą w dużej mierze pochodzić z usług NRE (Non-Recurring Engineering). Do roku 2028 na rynek wejdą procesory optyczne ogólnego przeznaczenia, a od 2029 będą je stopniowo integrować pierwsi użytkownicy i producenci OEM. Do 2034 roku w Grupie Yole spodziewamy się, że dostawy procesorów optycznych osiągną prawie 1 milion sztuk, co ustanowi rynek wart wiele miliardów dolarów - mówi dr Eric Mounier, główny analityk ds. fotoniki i czujników w Yole Group.

Obliczenia optyczne nie są nową koncepcją i istnieje wiele sposobów implementacji bramek optycznych, z których obecnie najbardziej obiecujące są fotoniczne układy scalone i optyka kwantowa. Jednak mimo postępu, praktyczne optyczne bramki logiczne nadal stoją przed poważnymi wyzwaniami. Aby konkurować z bramkami elektronicznymi, muszą spełnić kluczowe kryteria, takie jak kaskadowość, skalowalność i odzyskiwanie po stratach optycznych. Większość obecnych badań koncentruje się na pojedynczych bramkach lub prostych obwodach, a komputery optyczne na dużą skalę są wciąż na wczesnym etapie rozwoju.

Jako kluczowy czynnik umożliwiający przetwarzanie optyczne postrzegana jest fotonika krzemowa - ze względu na jej skalowalność. Postępy w dziedzinie zintegrowanej optyki, wykorzystujące materiały takie jak SOI (Silicon-on-Insulator), SiN (Silicon Nitride), TFLN (Thin-Film Lithium Niobate), grafen, BTO (Barium Titanate) i polimery, mogą doprowadzić do opracowania praktycznych procesorów optycznych opartych na fotonicznych układach scalonych. Ulepszenia te przyniosą również korzyści optyce kwantowej, ułatwiając tworzenie kwantowych komputerów optycznych z większą liczbą kubitów w kompaktowej obudowie.

Istnieje wiele podejść do tworzenia procesora optycznego - analogowego lub cyfrowego - przy użyciu różnych mediów optycznych, takich jak fotoniczne układy scalone, FSO (Free-Space Optics) lub światłowody. W dziedzinie optycznych komputerów kwantowych wykorzystujących kubity badane są możliwości kubitów fotonowych bądź zastosowania fotoniki do kontrolowania kubitów niefotonicznych, takich jak uwięzione jony i zimne atomy. Niektóre firmy opracowują optyczne komputery kwantowe, które nie opierają się na kubitach, a zamiast tego wykorzystują optyczne efekty kwantowe i nieliniowość. Nowe materiały, takie jak metapowierzchnie czy SiC, również są badane pod kątem procesorów optycznych, choć wciąż jest to wczesny etap badań.

Ilustracje: Yole Group

Źródło: Yole Group

Powiązane treści
Złącza optyczne - najpopularniejsze modele
Rynek systemów elektrooptycznych na drodze do znacznego wzrostu
Rynek usług i produktów związanych z AI - blisko 1 bln dolarów w 2027 roku
GL Optic: Elektronikom proponujemy gotowe narzędzia do wykonywania pomiarów optycznych zapewniające dużą dokładność i powtarzalność
Zobacz więcej w kategorii: Gospodarka
Komponenty
Rozwiązania Same Sky z zakresu łączności, systemów audio i zarządzania temperaturą
Komponenty
Samsung zwiększa inwestycje do 73 mld USD, przyspieszając rozwój chipów AI
Komponenty
Apple skupuje mobilną pamięć DRAM, ograniczając dostępność dla konkurencji
Produkcja elektroniki
Znowu rosną ceny półprzewodników
Aktualności
Drogie pamięci wypchną z rynku podstawowe komputery
Aktualności
Zakończono podział Creotech Instruments. Debiut giełdowy Creotech Quantum już 17 kwietnia
Zobacz więcej z tagiem: Aktualności
Gospodarka
Drogie pamięci wypchną z rynku podstawowe komputery
Gospodarka
Zakończono podział Creotech Instruments. Debiut giełdowy Creotech Quantum już 17 kwietnia
Gospodarka
ACTE zmienia nazwę na Elpress Polska

Jak kompensować moc bierną w małej firmie, by płacić mniej za energię bierną?

Z reguły małej firmy nie stać na zakup automatycznego kompensatora mocy biernej. Niemniej, sytuacja nie jest bez wyjścia i w tym artykule na prostym przykładzie pokazane zostało podejście do rozwiązania problemu mocy biernej.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów