【内容概述】本研究为华中科技大学武汉光电国家研究中心张新亮、董建绩教授研究团队近日在《eLight》上发表的研究成果，该团队成功研发了一种基于波长编码的异步光学循环加速器。该技术突破了光学计算中的同步控制瓶颈，降低了计算能耗，并提升了计算效率。
研究围绕光学计算面临的挑战，开展了片上光循环加速器异步计算范式的研究。由于光学计算在克服电子计算能耗和延迟局限的同时，自身存在电域信号转换导致的高能耗与延迟问题，尤其在高频下同步及光延迟管理困难，严重制约其发展。在此背景下，研究人员提出基于波长编码的异步计算范式，通过将时间序列映射到光波长序列，利用波长中继特性，消除信号同步需求，降低能耗和成本。为验证该范式，设计并制造了光学隐马尔可夫模型（OHMM）和光学循环神经网络（ORNN）两种片上光循环加速器，在 DNA 序列分析和日语元音分类等基准任务实验中，展现出高计算精度、低延迟和优越的能效。该研究的创新点在于，打破传统光学计算同步模式的束缚，提出全新的异步计算架构，不仅解决了同步难题，还通过独特的波长编码和中继机制，提升了计算性能，为光计算在大规模并行信号处理领域开辟了新方向，有望推动自动驾驶和智能机器人等应用的发展 。
