Projektbeschreibung
Revolutionäre integrierte Photonikplattform für Rechensysteme
Bioinspirierte und Quanten-Paradigmen sind zwei neu im Entstehen begriffene Ansätze für die Datenverarbeitung, die das Ziel verfolgen, die Beschränkungen der traditionellen Rechenverfahren zu überwinden. Das EU-finanzierte Projekt PROMETHEUS wird die Lücke zwischen bioinspirierter und Quanteninformationsverarbeitung durch die Entwicklung einer gemeinsamen Plattform schließen, welche die Stärken beider Paradigmen vereint. Schwerpunkt des Projekts ist die Entwicklung einer integrierten Photonikplattform, welche die Skalierbarkeit der Quanteninformationsverarbeitung mit der Effizienz der neuromorphen Datenverarbeitung verbindet. Die Plattform wird ein dichtes, rekonfigurierbares Silizium-Wellenleiternetz einsetzen, das von nichtflüchtigen Bariumtitanat-Phasenschiebern und On-Chip-Spiking-Lasern gespeist wird, die einen geringen Stromverbrauch und eine schnelle Abstimmung während der Netzrekonfiguration zulassen. Das hochentwickelte elektrooptische Packaging wird die PROMETHEUS-Plattform zu einem eigenständigen Hybridmotor für anspruchsvolle Anwendungen werden lassen.
Ziel
Bio-inspired and quantum paradigms have risen as the two main competitors aiming to address the inefficiency of “conventional” computational schemes. Up to now these two paradigms utilize non-overlapping routes towards addressing this common objective; routes that are challenging in terms of scalability and integration readiness. PROMETHEUS’ proposition aims to shatter the boundaries between neuromorphic and quantum engineering and merge them to a common disruptive photonic integrated platform, able to merge each field’s merits. The platform will be based on a dense reconfigurable silicon waveguide mesh, powered by non-volatile BaTiO3 phase-shifters offering marginal power consumption and GHz tuning speed, during mesh reconfiguration. A key “upgrade” to this “synaptic” platform will be the co-integration of ultra-fast, multi-section lasers, acting as “neurons”. Sophisticated electro-optic packaging, will provide the basis to PROMETHES’ platform so as to evolve from the proof-of-concept limbo to a standalone neuromorphic/quantum hybrid integrated engine. This versatile chip will enable the realization of neuromorphic architectures such as large-scale spiking neural networks by exploiting signal multiplexing and GHz firing rate, photonic time-based convolutional networks, liquid state machines and on-chip training. PROMETHEUS will render feasible the exploration of disruptive concepts such as quantum reservoir computing. The platform will be utilized as an integrated quantum random generator and as a physical unclonble function, adding physical layer trustworthiness and novel security features. PROMETHEUS’ chips will be benchmarked, in terms of consumption, accuracy, speed and versatility, in a set of demanding applications that extend from ultra-fast image processing for flow cytometry and machine vision, signal equalization and authentication in high-speed optical links to quantum key generation and distribution.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
HORIZON-CL4-2021-DIGITAL-EMERGING-01
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenFinanzierungsplan
HORIZON-RIA - HORIZON Research and Innovation ActionsKoordinator
46022 Valencia
Spanien
Die Organisation definierte sich zum Zeitpunkt der Unterzeichnung der Finanzhilfevereinbarung selbst als KMU (Kleine und mittlere Unternehmen).