Le particelle di luce, i fotoni, possono simulare i meccanismi di funzionamento della memoria associativa e delle reti neurali, aprendo nuove prospettive per lo sviluppo di sistemi di calcolo ispirati al cervello umano che possano offrire alte prestazioni e consumi ridotti.
Lo dimostra uno studio internazionale a cui hanno partecipato l’Istituto di Nanotecnologia del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Nanotec), l’Istituto Italiano di Tecnologia (Iit) e la Sapienza Università di Roma. I risultati sono pubblicati sulla rivista Physical Review Letters.
I ricercatori hanno scoperto che fotoni identici che si propagano all’interno di circuiti ottici si comportano spontaneamente come una Rete di Hopfield, uno dei modelli matematici più noti per descrivere i meccanismi di memoria associativa del cervello umano. “Invece di utilizzare chip elettronici tradizionali, abbiamo sfruttato l’interferenza quantistica, il fenomeno che si manifesta nei chip fotonici quando le particelle di luce si sovrappongono e interagiscono tra loro per codificare e recuperare informazioni”, osserva Marco Leonetti, primo ricercatore del Cnr-Nanotec e affiliato al Center for Life Nano- and Neuro-Science dell'Iit. “In questo sistema, i fotoni non sono semplici portatori di dati, ma diventano essi stessi i ‘neuroni’ di una memoria associativa”.
