Projektbeschreibung
Neuartiger Ansatz für ultraschnelle, energieeffiziente und skalierbare Systeme der künstlichen Intelligenz
Das rasante Wachstum der künstlichen Intelligenz erweitert die Grenzen traditioneller Computersysteme, die Schwierigkeiten mit Energieeffizienz und Skalierbarkeit haben. Um diese Herausforderungen zu bewältigen, erforschen Wissenschaftler neuromorphes Rechnen – Systeme, die vom Aufbau des Gehirns inspiriert sind – und Photonik für eine schnellere und effizientere Verarbeitung mithilfe von Licht. Der Aufbau rein optischer neuronaler Netze gestaltet sich jedoch schwierig, da die nichtlinearen optischen Wechselwirkungen, die für komplexe Berechnungen benötigt werden, schwach sind. Das Projekt Q-MIND, das über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahme unterstützt wird, will Phonon-Polaritonen – hybride Quanten aus Licht und Gitterschwingungen – in 2D-Materialien und dotierten Halbleitern nutzen. Diese Materialien leiten Licht im Nanobereich mit minimalem Energieverlust und ermöglichen gleichzeitig starke nichtlineare Wechselwirkungen.
Ziel
In the last years, artificial intelligence (AI) has driven critical advancements in sectors like healthcare, autonomous vehicles, entertainment, and finance, transforming science, technology, and our daily lives. Deep-learning neural networks (NNs) are central to many of these AI systems due to their ability to learn complex patterns, largely owing to their nonlinear activation function. However, NNs are typically built on traditional von Neumann architectures, where separate memory and processing units result in inefficiencies, leading to high costs and energy consumption as AI models grow more complex. This has boosted great interest in unconventional computing architectures, like neuromorphic computing, which mimics the brain's design for more sustainable and scalable AI systems. Photonics presents a promising solution here, offering unmatched speed, parallel processing, and energy efficiency that outperform traditional electronic chips. Despite this potential, realizing all-optical NNs presents considerable technical challenges. Key obstacles include weak nonlinear optical interactions, which are essential for creating complex input-output relations in NNs via nonlinear activation functions. In turn, plasmonic systems can provide stronger nonlinearities, but ohmic losses hinder their application.
Q-MIND aims pioneer a radically-new nanometer-scale, ultrafast and energy-efficient technology to address current limitations in neuromorphic computing. Specifically, it will integrate phonon-polaritons—quantum hybrids of light and lattice vibrations—in 2D materials, which can guide light at the nanoscale with minimal energy loss, and heavily doped semiconductors, which will provide tunability and dynamic control of nonlinear interactions. Both materials' nonlocal behavior will be key to unlocking novel nanoscale nonlinear processes at the heart of Q-MIND's vision.
Q-MIND aligns with EU and UN priorities on sustainable development and AI and quantum technologies.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Technik und Technologie Maschinenbau Fahrzeugbau Automobiltechnik autonome Fahrzeuge
- Technik und Technologie Umwelttechnik ökosystembasiertes Management Klimaschutz
- Technik und Technologie Nanotechnologie Nanomaterialien zweidimensionale Nanostrukturen
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Halbleiterbauelement
- Naturwissenschaften Informatik und Informationswissenschaften künstliche Intelligenz Computational Intelligence
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2024-PF-01
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
16163 Genova
Italien
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.