Сегодня 25 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 🔥
Крупные американские страховщики требуют исключить из правил риски, связанные с ИИ 2 ч.
Anthropic бросает вызов Gemini 3: представлена мощная ИИ-модель Opus 4.5 и инструмент для покорения Excel 6 ч.
Маск ударил по фабрикам троллей: X начала показывать местоположение аккаунтов 7 ч.
Календарь релизов 24 – 30 ноября: Of Ash and Steel, Project Motor Racing и Hail to the Rainbow 8 ч.
В Steam стартовала распродажа «Чёрная пятница» и голосование за лучшие игры 2025 года 8 ч.
Внедрение облачных технологий увеличивает прибыль компаний, показало исследование Yandex B2B Tech и «Яков и Партнёры» 8 ч.
Научно-фантастическое выживание StarRupture от авторов Green Hell скоро дадут попробовать с друзьями — анонсировано кооперативное тестирование 10 ч.
Даже ведущий разработчик Vampire: The Masquerade — Bloodlines 2 был против того, чтобы игра называлась Vampire: The Masquerade — Bloodlines 2 11 ч.
Дископанковый шутер RetroSpace в духе System Shock получил новый геймплейный трейлер и сроки выхода 12 ч.
Meta «похоронила» исследование о вреде соцсетей — теперь в суде ответят и она, и TikTok, и Google 12 ч.
Новая статья: Тестируем DDR5-6000 CL26 — память, которой не хватало Ryzen 5 ч.
Honor представила смарт-часы Watch X5 в стиле Apple Watch со 120 спортивными режимами за $63 6 ч.
Новая статья: Обзор и тестирование корпуса Chieftec Night Hunter: всё что нужно и ничего лишнего 7 ч.
Россияне стали реже менять смартфоны и всё чаще выбирают дешёвую электронику 7 ч.
Amazon показала антенну Leo Ultra для спутникового интернета на 1 Гбит/с — в 2,5 раза быстрее Starlink 7 ч.
Представлены Honor 500 и Honor 500 Pro — смартфоны с дизайном iPhone Air и батареями на 8000 мА·ч по цене от $380 7 ч.
Steam Machine дешёвой не будет: Valve не станет продавать мини-ПК себе в убыток по консольной модели 9 ч.
Дешевле купить PS5: из-за дефицита комплект DDR5 на 64 Гбайт взлетел до $600 10 ч.
Джони Айв и Сэм Альтман создали прототип совместного ИИ-устройства, но никому его не показали 10 ч.
MSI выпустила игровой монитор MAG 274QPF X32 — 1440p, 320 Гц и консольный режим 11 ч.