Сегодня 20 августа 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 🔥
Resonance: A Plague Tale Legacy попала в руки пиратов за целую неделю до официального релиза 2 ч.
Новый трейлер подтвердил дату выхода Beyond These Stars — градостроительной стратегии о жизни на спине космического кита 3 ч.
Шпионский боевик 007 First Light от создателей Hitman покорил новую вершину продаж — 4 миллиона за три месяца 4 ч.
AMD выпустила драйвер с поддержкой Resonance: A Plague Tale Legacy, Star Wars Zero Company и «беты» Call of Duty: Modern Warfare 4 5 ч.
Стандартная клавиатура Android позволит растянуть смайлики — Google добавит в Gboard настройку размера эмодзи 5 ч.
Ветеран Electronic Arts предупредил, что Mass Effect 5 и BioWare могут не пережить переход издателя под контроль Саудовской Аравии 6 ч.
«Мрачно. Красиво. Оптимизированно»: ролевой боевик Mortal Shell 2 стартовал в Steam с рейтингом 81 % 6 ч.
Doom запустили на 16-летней зеркалке Canon EOS 550D 6 ч.
Binance разрешила ИИ-агентам торговать криптовалютой от лица пользователя 7 ч.
ИИ-агент подсунул разработчику ПО вредоносный пакет — и тот чуть было не встроил его в проект 7 ч.
G.Skill начала выплачивать клиентам по $20–25 за «лишние мегагерцы» в рекламе памяти 3 мин.
Дроны Amazon начали ронять посылки в бассейны и водоёмы 4 ч.
«Гостиная на колёсах»: Genesis представила электрический внедорожник GV90 с огромным дисплеем 4 ч.
Роботакси Tesla в техасском Остине перешли на полностью беспилотный режим работы 5 ч.
Nothing представила наушники CMF Buds Neo с активным шумоподавлением, автономностью до 52 часов и ценой $21 5 ч.
Без NVIDIA: Rubytech показала возможность создания корпоративной ИИ-инфраструктуры на китайских GPU с российскими LLM 5 ч.
Китай начал перебрасывать дата-центры в сельские провинции — там есть избыток энергии 6 ч.
Sennheiser выпустила наушники Momentum 5, у которых батарейки можно заменить даже дома 6 ч.
SanDisk изготовила первые чипы секретной памяти 3D Matrix Memory — причём на обычных 300-мм пластинах 6 ч.
К 2032 году рынок носимых устройств перевалит за $1 триллион 6 ч.