Mỹ đang đầu tư vào việc tạo chip quang học cho trí tuệ nhân tạo, nhưng sẽ phải vi phạm các quy định của vật lý.

DARPA đang triển khai chương trình PICASSO – “Cuộc cách mạng trong photonics”

Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ (qua cơ quan DARPA) đã công bố khởi động dự án PICASSO (Photonic Integrated Circuit Architectures for Scalable System Objectives). Mục tiêu của chương trình là vượt qua các rào cản vật lý nền tảng ngăn cản các hệ thống tính toán photon khai thác tiềm năng của mình: độ trễ thấp, tiêu thụ năng lượng gần bằng không và tốc độ cao.

Tại sao điều này quan trọng ngay bây giờ
Photonics vẫn đang ở giai đoạn “định hình”. Các hạn chế chính:

Kết quả là chip photon hiện nay chỉ có thể thực hiện các phép toán tuyến tính đơn giản và “độ sâu” tính toán bị giới hạn bởi nhu cầu chuyển đổi ánh sáng sang điện và ngược lại. Điều này làm giảm lợi thế của photonics trong các giải pháp kết hợp.

Mục tiêu của DARPA
1. Tạo ra các thiết kế mạch vi mô vượt qua những hạn chế trên, sử dụng các thành phần photon đã có sẵn (không cần vật liệu hoặc thiết bị mới).
2. Đảm bảo hoạt động dự đoán được của các sơ đồ photon lớn – để chúng trở nên thực tiễn cho AI và các ứng dụng tính toán cường độ cao.

Cấu trúc chương trình
| Giai đoạn | Thời gian | Nhiệm vụ |
|-----------|----------|----------|
| 1 | 18 tháng | Chứng minh khả thi của phương pháp. |
| 2 | 28 tháng | Phát triển và trình bày các giải pháp hoạt động. |

- Ngân sách tổng: khoảng 35 triệu USD.
- Nộp hồ sơ trước ngày 6 tháng 3 năm 2026.

DARPA tin rằng các kỹ sư mạch đã chứng minh khả năng tạo ra kiến trúc điện tử đáng tin cậy và bền vững; giờ đây cần lặp lại thành công đó cho chuỗi photon.

Kết luận
Chương trình PICASSO là một thách thức: đưa photonics ra khỏi trạng thái “định hình” vào công nghệ trưởng thành, có khả năng cạnh tranh với các hệ thống tính toán truyền thống. Thành công ở đây có thể mở đường cho việc áp dụng rộng rãi chip photon trong trí tuệ nhân tạo và các nhiệm vụ hiệu suất cao khác.