Сегодня 23 февраля 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные с помощью неодима создали нанокристаллы для вычислений со скоростью света

Международная группа учёных сделала решающий шаг к более быстрому и энергоэффективному искусственному интеллекту и обработке данных в целом, открыв люминесцентные нанокристаллы, которые можно быстро переключать между светящимся и выключенным состоянием. Тем самым открывается возможность для вычислений буквально со скоростью света, отказавшись от электронов и перейдя на использование фотонов в микросхемах.

 Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.1/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.1/3DNews

«Исключительные возможности переключения и памяти этих нанокристаллов могут однажды стать неотъемлемой частью оптических вычислений — способа быстрой обработки и хранения информации с использованием лёгких частиц, которые движутся быстрее всего во Вселенной», — сказал Артем Скрипка (Artiom Skripka), доцент Научного колледжа Университета штата Орегон. Работа по исследованию опубликована 3 января 2025 года в журнале Nature Photonics.

Исследование посвящено изучению возможностей наночастиц с лавинообразными характеристиками. Такие материалы демонстрируют чрезвычайно нелинейные свойства, в частности, светоизлучающие. Небольшое увеличение мощности возбуждающего излучения способно значительно повысить интенсивность их собственного свечения. Это можно использовать для экономии энергии на работу схем — достаточно довести наночастицы до состояния, близкого к лавинообразному возбуждению и затем работать лишь с небольшими порциями энергии для источника возбуждения.

Исследователи изучали нанокристаллы, состоящие из калия, хлора и свинца и легированные неодимом. Сами по себе нанокристаллы KPb2Cl5 не взаимодействуют со светом. В сочетании с неодимом материал начинает эффективно обрабатывать световые сигналы, делая его полезным для оптоэлектроники, лазерных технологий и других оптических решений.

«Обычно люминесцентные материалы излучают свет, когда на них воздействует лазер, и остаются темными, когда это не так, — сказал Скрипка. — Напротив, мы были удивлены, обнаружив, что наши нанокристаллы ведут параллельные жизни. При определенных условиях они демонстрируют своеобразное поведение: они могут быть как яркими, так и тёмными при точно такой же длине волны лазерного излучения и мощности».

Такое поведение называется внутренней оптической бистабильностью. Присущая нанокристаллам оптическая бистабильность — это шаг вперед к созданию фотонных интегральных схем, которые могут превзойти современные электронные и оптоэлектронные системы и обладать большей эффективностью.

 Источник изображения: Artiom Skripka, OSU College of Science

Источник изображения: Artiom Skripka, OSU College of Science

«Если кристаллы изначально тёмные, нам нужна более высокая мощность лазера, чтобы включить их и наблюдать излучение, но как только они начнут излучать, мы сможем наблюдать их излучение при более низкой мощности лазера, чем нам требовалось для их первоначального включения, — говорит Скрипка. — Это как езда на велосипеде — чтобы привести его в движение, нужно сильно нажимать на педали, но как только он приходит в движение, вам требуется меньше усилий, чтобы двигаться. А их свечение можно включать и выключать действительно резко, как при нажатии кнопки».

Переход на оптические сигналы обещает значительно снизить потребление фотонных вычислительных платформ где бы они ни применялись. Также это путь к новым приложениям в медицине, в датчиках и во многих других областях. Но стадия исследований ещё не завершена. Чтобы пройти её до коммерческих продуктов, потребуется ещё много работы.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Samsung улучшит ИИ-функции Galaxy AI за счёт партнёрства с Perplexity 24 ч.
AMD прекратила выпускать обновления драйверов для Ryzen Z1 Extreme 22-02 11:59
Активисты Stop Killing Games будут «кошмарить» издателей за закрытие старых игр на юридической основе 22-02 10:55
Новая статья: Reanimal — мастер-класс, но не без изъянов. Рецензия 22-02 00:09
Не только Cyberpunk 2077: на мощных Android-устройствах заработали AAA-игры для ПК, но с ограничениями 21-02 16:59
Apple создаёт локального ИИ-агента для iPhone, который сможет управлять приложениями за пользователя 21-02 13:50
Roblox обеспечила больше роста игровой индустрии, чем Steam, PlayStation и Fortnite вместе взятые 21-02 13:43
Платные подписчики YouTube Music начали слышать рекламу — Google пообещала разобраться 21-02 12:32
Microsoft: смена руководства в Xbox не повлечёт сокращений и закрытия студий 21-02 10:55
WhatsApp научится скрывать сообщения под спойлеры — прямо как другой популярный мессенджер 21-02 10:53
Чтобы стать умным, человеку нужно 20 лет и тонны еды: Альтман сравнил энергозатраты ИИ и человека 2 ч.
США отправят «миссионеров ИИ» по всему миру — Трамп запустил Tech Corps, чтобы укрепить влияние и сдержать Китай 2 ч.
Сооснователи Kingston Technology в этом году стали богаче на 44 % из-за бума ИИ 5 ч.
Глава SK Group заявил, что из-за дефицита памяти некоторые производители ПК и смартфонов могут не выжить 6 ч.
Новая статья: AGI: и хочется, и колется 12 ч.
Цена модулей DDR5 в Европе откатилась на 10-15 %, несмотря на продолжающийся дефицит 16 ч.
Apple представит «как минимум пять продуктов» на презентации 4 марта 17 ч.
19 ГВт уже есть, ещё 21 ГВт на подходе: Microsoft на 100 % компенсировала свои энергозатраты «зелёными» контрактами 20 ч.
Johnson Controls купила разработчика СЖО Alloy Enterprises 21 ч.
Samsung вернула себе лидерство на глобальном рынке DRAM в четвертом квартале 2025 года 21 ч.