В Microsoft Research создан прототип компьютера, работающего не на электронах в кремнии, а на световых лучах. Этот аналоговый оптический компьютер (АОК) предназначен для решения задач оптимизации и, потенциально, обработки данных искусственного интеллекта с гораздо большей скоростью и энергоэффективностью, чем современные процессоры.

В отличие от цифровых компьютеров, обрабатывающих информацию в двоичном коде, АОК воплощает вычисления в физических системах. Это позволяет избежать узких мест, замедляющих работу микросхем, и теоретически обеспечивает увеличение скорости до 100 раз и повышение энергоэффективности при выполнении определённых задач.

Прототип собран из серийных компонентов: микро-светодиодов, оптических линз и датчиков со смартфонных камер. Это снижает стоимость и делает массовое производство реальным. Для тестирования системы в масштабе и исследования её возможностей учёные создали «цифровой двойник» — программную версию АОК, имитирующую работу аппаратного обеспечения. Это позволяет моделировать обработку различных задач оптимизации или искусственного интеллекта и делиться результатами.

Одним из первых примеров применения стал финансовый сектор. В сотрудничестве с Barclays Bank был проведён тест по оптимизации транзакций ценных бумаг. Экспериментальная установка обрабатывала тысячи транзакций между 1800 участниками, что составляет малую часть реального масштаба, но достаточно, чтобы продемонстрировать потенциал будущих версий оборудования.

Другой пример — здравоохранение. С помощью цифрового двойника АОК была проведена реконструкция снимков МРТ с многообещающей точностью. Если обычное сканирование занимает около 30 минут, то оптическая система теоретически может сократить это время до 5 минут. Хотя технология пока не готова к клиническому применению, эксперимент демонстрирует возможности сокращения времени ожидания и улучшения доступа к диагностике.

Учёные также видят потенциал в обработке задач искусственного интеллекта. Современные большие языковые модели требуют огромного количества энергии для обработки миллиардов параметров, но оптический подход может значительно повысить эффективность выполнения таких задач, как «отслеживание состояния». В настоящее время прототип обрабатывает всего 256 параметров, но учёные считают, что по мере миниатюризации микро-светодиодов это число может вырасти до миллионов или даже миллиардов.