Сегодня 17 октября 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 🔥
Anthropic представила инструмент Skills, который сделает ИИ полезнее в реальной работе 7 ч.
Умер легендарный гейм-дизайнер Томонобу Итагаки — создатель Dead or Alive и отец современной Ninja Gaiden 9 ч.
OnePlus представила OxygenOS 16 в стиле iOS с расширенными ИИ-функциями и не только 9 ч.
Мультиплеерной игрой Quantic Dream оказалась условно-бесплатная MOBA — первый трейлер, геймплей и подробности Spellcasters Chronicles 10 ч.
Battlefield 6 установила новый рекорд скорости продаж для франшизы — 7 миллионов копий за три дня 11 ч.
Партнёр PayPal по блокчейну случайно выпустил стейблкоины на $300 триллионов 13 ч.
Windows 11 получит голосовое управление, будет следить за происходящим на экране и выполнять поручения пользователя 13 ч.
Приложения Facebook Messenger для Windows и macOS перестанут работать через 60 дней 13 ч.
Разработчик Heavy Rain и Detroit: Become Human впервые взялся за мультиплеерную игру, а Star Wars Eclipse всё ещё жива 13 ч.
Спрос на молодых айтишников в Великобритании рухнул на 46 % из-за ИИ — дальше будет хуже 14 ч.
Nintendo намерена до марта выпустить 25 млн игровых консолей Switch 2 2 ч.
Британцы раздумывали над уничтожением дата-центра с секретными данными, который по недосмотру достался компании, связанной с Китаем 6 ч.
Новая статья: Обзор игрового QD-Mini LED VA-монитора MSI MAG 274QPF X30MV: редкое сочетание 7 ч.
Oppo представила сверхтонкие смарт-часы Watch S с 1,46-дюймовым экраном и автономностью до 10 дней 8 ч.
Водители Uber будут обучать искусственный интеллект в перерывах между заказами 9 ч.
Загадочное свечение центра Млечного Пути может пролить свет на тайну тёмной материи 9 ч.
Qualcomm и MediaTek задумались о передаче заказов на выпуск чипов Samsung — TSMC задрала цены 11 ч.
Xiaomi продолжит оснащать флагманы тыловыми дисплеями после успеха Xiaomi 17 Pro 12 ч.
Анонсированы смартфоны Oppo Find X9 и X9 Pro — камеры Hasselblad, чипы Dimensity 9500, ёмкие батареи и цена от $620 12 ч.
Pegatron представила ИИ-сервер AS501-4A1-16I1 с СЖО и 16 ускорителями AMD Instinct MI355X 14 ч.