光电智能计算是一种将光学计算与电子计算深度融合的新型处理器。它利用光子的超高速、大带宽和低损耗特性,通过光波导、微环谐振器等光学器件在光域内直接执行矩阵乘法、卷积、非线性激活等人工智能核心运算,从而突破传统微电子芯片面临的“摩尔定律”放缓与“功耗墙”瓶颈。该类芯片通常采用异构架构:光学模拟计算阵列负责高通量、并行的线性运算,而电子芯片则完成数据存储、流程控制等精细调度。这种光电协同方式能够实现相较于纯电子芯片数十倍乃至数百倍的算力提升,同时能耗显著降低。在自动驾驶、大模型推理、边缘计算等高算力需求场景下,光电智能计算芯片展现出巨大潜力,被视为后摩尔时代支撑人工智能持续发展的重要技术路径之一。

参考文献
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https://doi.org/10.1364/OPTICA.578963
https://doi.org/10.1364/OPTICA.557867
计算物理光学课题组研究复杂介质结构中的光传输的物理现象、仿真算法及其在光计算的应用。具体包括三个方面,(1)借助数值计算工具研究光传播理论模型,层级关联及物理规律;(2)利用对称性/变分原理等基本数学物理方法和深度神经网络等新技术研究关键高效的数值计算方法,如AR/VR器件中的跨尺度光学仿真和机器学习的光学仿真加速技术;(3)研究实空间及合成维度空间光传输过程在光计算中的应用。课题组开发的云端波动光学仿真软件网址为见http://wefems.hustcpo.com,账号:guest,密码:guest1037。

参考文献
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