Сегодня 27 ноября 2025
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 🔥
Оригинал учредительных документов Apple 1976 года уйдёт с молотка — за лот хотят выручить до $4 млн 49 мин.
Cyberpunk 2077 стала главным источником дохода CD Projekt — компания отчиталась об ударных результатах за третий квартал 2 ч.
Вдохновлённый Dead Space хоррор Cronos: The New Dawn продался в количестве 500 тыс. копий менее чем за три месяца после выхода 2 ч.
«Новый год пришёл раньше времени»: Sony включила в декабрьскую линейку PS Plus сразу пять игр, в том числе Lego Horizon Adventures и Killing Floor 3 3 ч.
Продажи Cyberpunk 2077 превысили 35 миллионов копий, а команда Cyberpunk 2 растёт не по дням, а по часам 4 ч.
ЕС откажется от сканирования переписок — ИТ-гиганты выиграли битву за конфиденциальность пользователей 4 ч.
Новый геймплейный трейлер Warhammer 40,000: Dark Heresy показал в деле огрина Когга, поумневшего благодаря аугментации коры головного мозга 5 ч.
После скандала Character.AI закрыла свободные чаты для детей — вместо них появились безопасные «Истории» 5 ч.
Китай штампует новые ИИ-модели еженедельно — США уже проигрывают гонку открытого ИИ 5 ч.
Переосмысление классики психологических квестов: культовая российская игра Sublustrum получит новую жизнь на ПК и консолях 5 ч.
Dell неплохо заработала на продаже ИИ-серверов и планирует заработать ещё больше 32 мин.
Thunderobot представила игровой ПК на китайском x86-чипе Hygon с 16 ядрами AMD Zen 2 ч.
Seagate создала магнитный диск на 6,9 Тбайт — из таких можно создать HDD на 55–69 Тбайт 3 ч.
TSMC сообщила о старте серийного производства 2-нм чипов 4 ч.
Продажи Tesla рушатся по всему миру — Маск увлёкся роботами, а стоило бы новыми машинами 5 ч.
Китай против Nvidia: владельцу TikTok запретили использовать «зелёные» чипы в новых дата-центрах 6 ч.
AWS вложит $26 млрд в ИИ-инфраструктуру в Индиане, покрыв расходы на новые ЛЭП и электростанции для своих ЦОД 6 ч.
Очередной рекорд разгона DDR5 — покорена планка в 13 500 МТ/с 7 ч.
Твердотельные трансформаторы сингапурской Amperesand обещают произвести революцию в питании ИИ ЦОД 7 ч.
iPhone 17 переворачивает рынок: Apple близка к тому, чтобы обогнать Samsung по поставкам смартфонов 8 ч.