Сегодня 13 ноября 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.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про технологии и рынок it

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
«Пришло время подготовить свои машины к предстоящей битве»: разработчики Warhammer 40,000: Dawn of War 4 раскрыли системные требования 13 мин.
Microsoft парализовало на полдня: глобальный сбой Outlook и Teams затронул десятки тысяч пользователей 22 мин.
Работа сервисов Microsoft нарушена в результате сбоя глобального масштаба 23 мин.
id Software подтвердила дату выхода бесконечного режима «Бойня» для Doom: The Dark Ages и приступила к работе над новой игрой 2 ч.
«Они могут погубить всех нас»: в США через суд потребовали запретить OpenAI, Google и другим обучать передовые ИИ-модели 13 ч.
Microsoft показала, как превратить ИИ-агента в троян, изменив всего семь нейронов 13 ч.
Новая статья: Вторая жизнь старого смартфона: 20+ идей, которые стоит попробовать 13 ч.
Binance полностью возместила клиентам украденные хакерами активы на $6,3 млрд 14 ч.
Google представила Gemini 4 Hydrogen — модель работает в 2,5 раза быстрее предшественницы и уже доступна всем 14 ч.
Увольнения, засилье ИИ и умершие надежды: исследование показало удручающее состояние игровой индустрии в 2026 году 15 ч.
Meta будет строить ЦОД из «зелёного» железа и пластикового мусора 8 мин.
E Ink добавила электронным чернилам красок — дисплеи Spectra 6 теперь несут девять базовых цветов вместо шести 15 мин.
Уход гендиректора NVIDIA вызвал потрясения на мировых рынках 18 мин.
OpenAI обвинили в «гражданском рэкете» в связи с ЦОД Project Camellia стоимостью $30 млрд 27 мин.
AMD EPYC Venice 9006 и СЖО: Lenovo представила сервер ThinkSystem SC755 V5 Neptune 37 мин.
У китайской любовницы Хуанга обнаружились связи с Huawei — главным китайским конкурентом Nvidia 40 мин.
Уход Хуанга встряхнул биржу: акции AMD и Broadcom выросли, а Nvidia и партнёры ушли в минус 3 ч.
Tesla и SpaceX могут объединиться в крупнейшую корпорацию в истории уже в декабре — переговоры продвинулись 4 ч.
Представлен загрузочный SSD DapuStor J5101 ёмкостью до 1,92 Тбайт с потреблением от 2 Вт 4 ч.
«Динамо» и Dreame представили лимитированную серию техники в клубном дизайне 4 ч.