随着人工智能的广泛关注，研究人员将注意力集中在如何理解大脑完成认知上，从而可以构建具有与人类智力相当的人工智能系统。

许多人通过将传统的硅微电子技术与光结合起来应对这一挑战。然而，由于与元件所用材料有关的许多物理和实际原因，用电子和光子电路元件制造硅片是困难的。

在《应用物理学快报》中，美国国家标准与技术研究所的研究人员提出了一种大规模人工智能的方法，重点是将光子元件与超导电子学相结合，而不是半导体电子学。

作者Jeffrey Shainline说：“我们认为，通过在低温下工作，使用超导电子电路、单光子探测器和硅光源，我们将为丰富的计算功能和可扩展的制造开辟一条道路。”

利用光进行通信，结合复杂的电子电路进行计算，可以使人工认知系统的规模和功能超出光或电子单独实现的范围。

Shainline说：“最让我吃惊的是，在低温下使用超导体时，光电集成可能比在室温下使用半导体时容易得多。”

超导光子探测器可以探测单个光子，而半导体光子探测器需要大约1000个光子。因此，不仅硅光源的工作温度为4开尔文，而且它们的亮度比室温光源的亮度低1000倍，还能有效地进行通信。

一些应用，如手机芯片，需要在室温下工作，但提出的技术仍然对先进的计算系统具有广泛的适用性。

研究人员计划探索与其他超导电子电路更为复杂的集成，并演示构成人工认知系统的所有组件，包括突触和神经元。

显示硬件采用可伸缩的方式制造，从而以合理的成本来实现大型系统，也将是重要的。超导光电集成也有助于创造基于超导或光子量子比特的可伸缩量子技术。这种量子-神经混合系统也可能带来利用量子纠缠强度与尖峰神经元的新方法。

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