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PROgraMmable integrated photonic nEuromorphic and quanTum networks for High-speed imaging, communications and sEcUrity applicationS

Descrizione del progetto

Una rivoluzionaria piattaforma fotonica integrata per gli schemi computazionali

I paradigmi quantistici e ispirati alla natura sono due approcci emergenti alla computazione con cui si intende superare le limitazioni che affliggono i metodi di calcolo tradizionali. Il progetto PROMETHEUS, finanziato dall’UE, colmerà il divario tra il calcolo quantistico e quello ispirato alla natura sviluppando una piattaforma comune che integra i punti di forza di entrambi i paradigmi. Il progetto concentrerà l’attenzione sulla creazione di una piattaforma fotonica integrata che combina la scalabilità del calcolo quantistico con l’efficienza di quello neuromorfico. La piattaforma si avvarrà di una maglia a guide d’onda in silicio riconfigurabile alimentata da sfasatori in titanato di bario non volatili e laser di spiking on-chip, fornendo un basso consumo energetico e una regolazione ad alta velocità nel corso della riconfigurazione della maglia. Il sofisticato pacchetto elettro-ottico consentirà alla piattaforma di PROMETHEUS di diventare un motore ibrido autonomo per applicazioni impegnative.

Obiettivo

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.

Coordinatore

IPRONICS PROGRAMMABLE PHOTONICS,SL
Contribution nette de l'UE
€ 631 375,00
Indirizzo
CAMINO DE VERA SN EDIFICIO 9B
46022 Valencia
Spagna

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PMI

L’organizzazione si è definita una PMI (piccola e media impresa) al momento della firma dell’accordo di sovvenzione.

Regione
Este Comunitat Valenciana Valencia/València
Tipo di attività
Private for-profit entities (excluding Higher or Secondary Education Establishments)
Collegamenti
Costo totale
€ 631 375,00

Partecipanti (8)

Partner (3)