Многие компании, включая таких гигантов, как Intel и IBM, разрабатывают тему оптических компьютеров, построенных на принципах фотоники. Но в передовых областях наиболее интересные решения нередко предлагают молодые компании. Примером служит процессор Photonic Arithmetic Computing Engine (PACE), разработанный специалистами стартапа Lightelligence. Как утверждается, он существенно превосходит графические процессоры в некоторых из самых сложных математических задач.
Говоря точнее, PACE с успехом использовали для расчета модели Изинга, используемой для понимания фазовых переходов. На этой задаче оптический процессор показал в 100 раз большую скорость по сравнению с Nvidia GeForce RTX 3080. Он обошел по производительности даже систему на базе FPGA, специально созданную для расчета модели Изинга специалистами Toshiba. В этом случае превосходство было 25-кратным.
В PACE интегрировано 12 000 оптических приборов, работающих на частоте 1 ГГц. PACE использует стандартную интеграцию кремниевой фотоники с интерферометром Маха-Цендера (MZI) для вычислений и MEMS для изменения формы волновода в MZI.
По словам источника, этот пример показывает, что оптические вычисления очень перспективны для решения определенных проблем. Это дорогостоящие в вычислительном отношении классы математических задач, такие как модель Изинга, которые часто встречаются в материаловедении, термодинамике, биоинформатике, криптографии, проектировании схем, оптимизации электросетей и в других областях.
