【编者精要】

科技日报北京2月17日讯（记者张佳欣）宾夕法尼亚大学工程师近期推出一项革新性突破，研发出一款利用光而非电执行AI所需复杂数学运算的芯片。此创新旨在彻底提升计算速度并大幅降低能耗，相关研究成果已发布于最新一期的《自然·光子学》杂志。

这项芯片融合了纳德·恩赫塔的开创性纳米技术与硅光子（SiPh）平台，两者结合开启了计算机发展新路径。恩赫塔的科研重点在于利用光进行高效计算，而SiPh平台则利用硅——一种经济实惠且资源丰富的材料，用于大规模生产芯片。

光波与物质的互动，为计算机开发提供了崭新可能，这不同于现有芯片的局限性。新型芯片的运作原理与20世纪60年代计算革命初期的芯片设计类似，其核心在于高效信息处理与高速运算。

研究团队阐述了这款芯片的设计与实现过程，其目标在于构建一个能执行向量矩阵乘法的平台。这一运算在神经网络开发与AI系统架构中至关重要，神经网络是支撑当前AI工具的基础。

恩赫塔指出，通过将硅晶片加工至微薄（如150纳米），并在特定区域内采用高度不均匀的硅晶片，团队实现了光在芯片内的定向传播。无需额外材料，这些高度变化就能引导光以特定模式散射，从而实现光速级的数学计算。

除了提升性能与节能效果，新型芯片还具备显著的隐私优势。因同时进行大量计算，无需在工作内存中保存敏感数据，故采用此类技术的未来计算机几乎难以遭受入侵。

【编者精要】

计算机效能的核心在于其组件的速度与密度。相较于电，光在速度与能量效率上表现出巨大潜力，尤其适用于AI与人机交互的计算需求。此项研究展现出强大的创新力与优势，但仍需进一步推进，以实现实质性的商业化应用。