Самарские ученые ускорили фотонный вычислитель в сотни раз

Самарские ученые совершили прорыв: фотонный вычислитель теперь быстрее и точнее. О важном достижении сообщил Самарский университет им. Королёва.

Команде ученых университета удалось усовершенствовать фотонный вычислитель, способный обрабатывать видео в сотни раз быстрее традиционных компьютеров. Новый вариант устройства стал энергоэффективнее, точнее и проще по конструкции. Все это особенно важно для космических систем - в частности спутников наблюдения (официально они называются "аппараты дистанционного зондирования Земли). 

Такие спутники ведут съемку не только в привычном человеческому глазу оптическом диапазоне, но и в других - недоступных для нашего зрения. Их называют "гиперспектральными". 

Например, с помощью гиперспектрометров из космоса можно эффективно обнаруживать парниковые газы, такие как метан и CO2, а также проводить геологоразведку в труднодоступных местах.

Гиперспектрометры позволяют выявлять спектральные сигнатуры различных минералов из космоса, включая те, которые могут указывать на наличие месторождений нефти и природного газа. Это позволяет проводить более точную геологоразведку.

Гиперспектрометры также могут использоваться для мониторинга лесных пожаров. Они помогают следить за состоянием лесов и сельскохозяйственных угодий, а также вычислять вегетационные индексы. Кроме того, гиперспектрометры могут выявлять стресс у растений из космоса.

В чем же важность изобретения самарских учёных?

Вместо амплитудного ввода оптического сигнала разработчики применили фазовый. Это позволило:

• Увеличить энергоэффективность на 50%;
• Повысить точность распознавания на 1% (что очень важно при близости к 100%);
• Упростить конструкцию, уменьшив количество возможных ошибок.

Почему это важно? Фотонный вычислитель может анализировать видеопоток в реальном времени, включая гиперспектральные данные, которые обычно требуют огромных вычислительных ресурсов. Это открывает новые возможности в экологии, геологоразведке и мониторинге ЧС.

Разработка уже получила высокие оценки на презентации в технопарке "Саров", где присутствовали Михаил Мишустин, глава РАН Геннадий Красников и руководитель "Росатома" Алексей Лихачёв.

Сейчас в университете собирают предсерийный образец, а сам проект реализуется при поддержке НЦФМ, Минобрнауки и "Росатома".