{"id":26368,"date":"2024-12-12T09:09:52","date_gmt":"2024-12-12T08:09:52","guid":{"rendered":"https:\/\/fmd-insight.de\/?p=26368"},"modified":"2026-08-26T16:44:34","modified_gmt":"2026-08-26T14:44:34","slug":"neuropic-optische-kommunikationsnetze","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/fmd-insight.de\/de\/expertise\/close-ups\/neuropic-optische-kommunikationsnetze\/","title":{"rendered":"NeuroPIC<\/strong> | Neuartige L\u00f6sungen f\u00fcr die Automatisierung von optischen Kommunikationsnetzen"},"content":{"rendered":"\n
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Die Digitalisierung ver\u00e4ndert viele Lebensbereiche, u. a. auch die Anspr\u00fcche und Anforderungen, die wir an Kommunikationsnetze stellen. In der Vergangenheit sollten diese in erster Linie Nutzer:innen mit einigen wenigen zentralen Rechenzentren verbinden. Inzwischen und k\u00fcnftig m\u00fcssen photonische Netze allerdings f\u00fcr viele Nutzende und viele unterschiedliche Anwendungen reaktionsschnelle und leistungsf\u00e4hige Datenverbindungen zur Verf\u00fcgung stellen. Dazu m\u00fcssen die Daten in hohem Ma\u00dfe dezentral im Netz selbst gespeichert und verarbeitet werden. Wichtig ist au\u00dferdem: Die Kommunikationsinfrastruktur muss \u00fcberall verf\u00fcgbar, nachhaltig skalierbar und sicher sein. Es ist eine umfassende Netzwerkautomatisierung n\u00f6tig, um eine solche Infrastruktur effizient nutzen zu k\u00f6nnen. Im Projekt \u00bbAI-NET-PROTECT\u00ab sollten daher neuartige L\u00f6sungen f\u00fcr die Automatisierung von optischen Kommunikationsnetzen erforscht und bereit f\u00fcr die Anwendung gemacht werden.<\/p>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n <\/div>\n\n\n

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©<\/span>AMO GmbH | Thomas, Rijil [2024]<\/div><\/div>\n <\/div>\n\n\n

Integrierter photonischer Schaltkreis f\u00fcr neuromorphes Rechnen<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
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Im Zuge des Projekts wurde ein sogenannter \u00bbNeuroPIC\u00ab entwickelt. Dabei handelt es sich um einen integrierten photonischen Schaltkreis, der auf einer Silizium-auf-Isolator (SOI)-Plattform gefertigt wird. Er wird f\u00fcr neuromorphes Rechnen bzw. die Klassifizierung mittels photonischem Reservoir Computing verwendet. Reservoir Computing umfasst rekurrente neuronale Netze f\u00fcr die sequenzielle Datenverarbeitung und erreicht die Leistung anderer rekurrenter Netze mit weniger Training und geringeren Kosten. Herk\u00f6mmliche softwarebasierte neuronale Netze haben jedoch einen hohen Energieverbrauch, der auf den Rechenaufwand und den massiven Daten\u00fcbertragungsbedarf zur\u00fcckzuf\u00fchren ist. Das photonische Reservoir Computing \u00fcberwindet diese Herausforderung mit energieeffizienten neuromorphen photonischen integrierten Schaltungen wie dem NeuroPIC der AMO GmbH. Dieser NeuroPIC dient z. B. dazu, das Modulationsformat von Telekommunikationsdatenstr\u00f6men zu erkennen, ohne die eigentlichen Daten auslesen zu m\u00fcssen. In einem extremen Fall von \u00dcbertragungen von 32 GBaud-Signalen mit optischem Signal-Rausch-Verh\u00e4ltnis von 2 dB \u00fcber 100 km Glasfaser, wenn Menschen kaum noch Strukturen in den Daten erkennen w\u00fcrden, erzielt der NeuroPIC eine Erkennungsrate von 87%. In einfacheren F\u00e4llen werden 100% erreicht. Dieser energieeffizientere photonische Ansatz erm\u00f6glicht eine schnelle zeitliche Datenverarbeitung in einer Vielzahl von Anwendungen.<\/p>\n

Beteiligt an der Entwicklung des NeuroPIC waren im Rahmen des Projekts \u00bbAI-NET-PROTECT\u00ab<\/a> (ICT Cluster CELTIC-NEXT, EUREKA<\/a>) die AMO GmbH, die ID Photonics GmbH sowie das Fraunhofer HHI.<\/p>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n <\/div>\n\n\n

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NeuroPIC<\/strong> auf einen Blick<\/h3><\/span><\/th>\n <\/tr>\n \n

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Ger\u00e4t\/Technologie<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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NeuroPIC<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n

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Standort<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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AMO GmbH – Aachen<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n

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Leistung<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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  • dient zum neuromorphen Rechnen bzw. zur Klassifizierung mittels photonischem Reservoir Computing<\/li>\n
  • Modulationsformat von Telekommunikationsdatenstr\u00f6men erkennen, ohne dass die Daten vorher ausgelesen werden m\u00fcssen<\/li>\n
  • erm\u00f6glicht schnelle zeitliche Datenverarbeitung in einer Vielzahl von Anwendungen<\/li>\n<\/ul>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n
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Besonderheiten<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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  • mehr Energieeffizienz<\/li>\n
  • erm\u00f6glicht reaktionsschnelle und leistungsf\u00e4hige Datenverbindungen<\/li>\n<\/ul>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n
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Kooperation<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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Projekt \u00bbAI-NET-PROTECT\u00ab:\u00a0<\/strong>36 Projektpartner, u. a. AMO GmbH, ID Photonics GmbH, Fraunhofer IAF und Fraunhofer HHI, Fraunhofer FIT, Fraunhofer IIST (Verbundkoordinator: ADVA Optical Networking SE, Martinsried)<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n

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F\u00f6rderung<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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Projekt \u00bbAI-NET-PROTECT\u00ab: <\/strong>23,61 Mio. \u20ac (davon 84% F\u00f6rderanteil durch BMFTR (vormals BMBF)), F\u00f6rderkennzeichen: 16KIS1291<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n

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Projektlaufzeit<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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Projekt \u00bbAI-NET-PROTECT\u00ab: <\/strong>Februar 2021 – Juni 2024<\/p>\n

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Sie m\u00f6chten noch mehr zu den Potenzialen von Quantentechnologien wissen? <\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Dann werfen Sie doch einmal einen Blick in die vierte Ausgabe unserer Magazins FMD.impuls.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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\n \n <\/div>\n FMD.impuls | Ausgabe 4<\/a>
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Andere Exponate des QNC Summit und FMD Innovation Day 2024<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
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MiLas\u00ae \u2013 Mikrointegrierte Diodenlasermodule<\/strong><\/h3>\n <\/a>\n <\/div>\n
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Faser-Chip-Koppler<\/strong> | Mehr Pr\u00e4zision und weniger Empfindlichkeit gegen\u00fcber \u00e4u\u00dferen Einfl\u00fcssen<\/h3>\n <\/a>\n <\/div>\n
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Monolithically integrated extended cavity diode laser (mECDL)<\/strong><\/h3>\n <\/a>\n <\/div>\n
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Ionenfalle<\/strong> | Vielversprechende Technologie f\u00fcr das ionenbasierte Quantencomputing<\/h3>\n <\/a>\n <\/div>\n
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MEMS-Spektroskopiezelle<\/strong><\/h3>\n <\/a>\n <\/div>\n
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Shuttle-Struktur f\u00fcr Elektronen-Spin-Qubits<\/strong><\/h3>\n <\/a>\n <\/div>\n
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High Density Wiring<\/strong> | Auf dem Weg zur Skalierbarkeit von Quantencomputern<\/strong><\/h3>\n <\/a>\n <\/div>\n
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NeuroPIC<\/strong> | Neuartige L\u00f6sungen f\u00fcr die Automatisierung von optischen Kommunikationsnetzen<\/h3>\n <\/a>\n <\/div>\n
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3D-Modell einer Sawfish photonic crystal cavity in Diamant<\/strong><\/h3>\n <\/a>\n <\/div>\n
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Qubit-Wafer und\u00a0Qubit-Chips<\/strong><\/h3>\n <\/a>\n <\/div>\n <\/div>\n \n <\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Der NeuroPIC wird f\u00fcr das neuromorphe Rechnen bzw. die Klassifizierung mittels photonischem Reservoir Computing verwendet. Das ist wichtig f\u00fcr die Automatisierung von optischen Kommunikationsnetzen.<\/p>\n","protected":false},"author":127,"featured_media":27296,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[7],"tags":[123],"class_list":["post-26368","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-close-ups","tag-qnc-summit-close-ups"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/fmd-insight.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/26368","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/fmd-insight.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/fmd-insight.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/fmd-insight.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/127"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/fmd-insight.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=26368"}],"version-history":[{"count":9,"href":"https:\/\/fmd-insight.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/26368\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":34836,"href":"https:\/\/fmd-insight.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/26368\/revisions\/34836"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/fmd-insight.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/27296"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/fmd-insight.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=26368"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/fmd-insight.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=26368"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/fmd-insight.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=26368"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}