Этот низкопотребляющий процессор выполняет задачи в реальном времени, такие как декодирование сигналов, слежение за радаром и анализ данных, потребляя менее 200 милливатт энергии.

«Этот чип может мгновенно изменять сигналы в широком диапазоне частот, поэтому его можно использовать для различных вычислительных задач», — рассказал Бал Говинд, аспирант, который проводил исследование вместе с Максвелом Андерсоном. «Он обходит многие этапы обработки сигналов, которые обычно делают цифровые компьютеры».

Чип работает как нейронная сеть — система, вдохновленная работой человеческого мозга. Внутри него электромагнитные моды в настраиваемых волноводах распознают закономерности и адаптируются к новой информации. В отличие от стандартных цифровых нейросетей, этот процессор работает в аналоговом микроволновом диапазоне, обрабатывая потоки данных на десятки гигагерц — значительно быстрее большинства цифровых процессоров.

«Бал отказался от многих традиционных схем цифровых нейронных сетей, чтобы достичь этого», — отметила профессор Алисса Апсел. «Вместо того чтобы точно копировать цифровые сети, он создал систему, которая больше напоминает контролируемую смесь частотных поведений, что обеспечивает высокую производительность вычислений».

Чип демонстрирует точность более 88% при распознавании беспроводных сигналов, что совпадает с результатами цифровых нейросетей, но потребляет значительно меньше энергии и занимает меньше места.

«В традиционных цифровых системах сложные задачи требуют больше схем, энергии и коррекции ошибок, чтобы сохранить точность», — пояснил Говинд. «Наш подход позволяет поддерживать высокую точность как для простых, так и для сложных вычислений без лишней нагрузки».

Ученые также видят перспективу использования чипа в устройствах беспроводной безопасности и для вычислений на самом устройстве, например в смарт-часах или телефонах, без зависимости от облачных серверов.

Хотя чип пока экспериментальный, исследователи оптимистично оценивают возможности его масштабирования и интеграции в существующие цифровые и микроволновые системы.