为了使用光进行数学计算，本杰明·富兰克林奖章获得者 H. Nedwill Ramsey 教授 Nader Engheta 在纳米尺度材料操作方面的开创性研究首次在硅光子芯片的设计中结合在一起。
SiPh平台使用硅，这是一种用于大规模生产计算机芯片的廉价且丰富的元素。
创造超越当前芯片能力的计算机的一个潜在途径是光波与物质的相互作用，这些芯片从根本上建立在与 1960 年代计算革命早期的芯片相同的理念之上。
Engheta的团队和电气与系统工程副教授Firooz Aflatouni在发布在《自然光子学》上的杂志上描述了新芯片的开发。
“我们决定联手，”Engheta说，利用了Aflatouni的研究小组开创了纳米级硅器件的事实。
他们的目标是创建一个可以执行向量矩阵乘法的平台，这是一种用于构建和操作神经网络的基本数学运算，神经网络是支撑现代人工智能系统的计算机架构。
Engheta解释说，与其使用高度均匀的硅晶圆，不如说，“你要使硅更薄，比如150纳米。
在不使用任何额外材料的情况下，这些高度变化提供了一种调节光如何通过芯片的方法。这是因为高度变化可以分布，使光以特定的模式散射，使芯片能够以光速执行数学运算。
Aflatouni声称，这种设计已经准备好用于商业应用，可以修改为用于图形处理单元，由于生产芯片的商业代工厂施加的限制，人们对创建新的人工智能系统产生了广泛的兴趣，对图形处理单元的需求急剧增加。
Engheta 和 Aflatouni 芯片的隐私优势不仅仅是提高速度和降低能耗。由于可以同时进行多个计算，因此不需要将敏感数据保存在计算机的工作内存中，这使得未来配备该技术的计算机基本上无法破解。
Aflatouni说：“没有人可以侵入一个不存在的内存来访问你的信息。
该研究在宾夕法尼亚大学工程与应用科学学院进行，并得到了美国空军科学研究办公室多学科大学研究计划的资助，并作为美国海军研究办公室向Afaltouni提供的资助的一部分。
宾夕法尼亚大学工程学院的Vahid Nikkhah，Ali Pirmoradi，Farshid Ashtiani和Brian Edwards也共同撰写了这项研究。
