Сегодня 18 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 🔥
Пол Маккартни выпустил песню без слов и музыки — протест против ИИ поддержали более тысячи британских исполнителей 6 мин.
Глава Battlestate Games извинился перед игроками Escape from Tarkov за проблемы на запуске — разработчики «готовы и дальше бороться» 36 мин.
xAI выпустила Grok 4.1 — ИИ-модель заняла первое место в независимых тестах LMArena 40 мин.
Microsoft рассказала, как Windows 11 превратится в заполненную ИИ-агентами ОС 51 мин.
ИИ-режим в поиске Google научился визуализировать маршруты планируемых путешествий 2 ч.
«Мы сделали это. Hytale спасена»: ролевая песочница в духе Minecraft вернулась из мёртвых и скоро выйдет в ранний доступ 2 ч.
Утечка раскрыла дату выхода Silent Hill: Townfall — загадочного хоррора от создателей Observation 3 ч.
Объявлены номинанты The Game Awards 2025 — Clair Obscur: Expedition 33 вне конкуренции 13 ч.
Ролевой экшен Where Winds Meet в антураже фэнтезийного Китая привлёк свыше 2 млн игроков за первые сутки 15 ч.
Календарь релизов 17 – 23 ноября: Moonlighter 2, Demonschool, Forestrike и Neon Inferno 16 ч.
Samsung занизит цену 2-нм процессора Exynos 2600 в попытке перехватить рынок у Qualcomm 8 мин.
Huawei похвасталась высокой надёжностью складного смартфона Mate X7 и заодно раскрыла его дизайн 41 мин.
Начался монтаж крупнейшего в США академического суперкомпьютера Horizon с ИИ-быстродействием до 80 Эфлопс 2 ч.
Что такое Google Mobile Services и зачем они нужны на смартфонах HONOR 2 ч.
Intel наняла ветерана TSMC — теперь его подозревают в краже секретов о техпроцессах тоньше 2 нм 2 ч.
Apple потеряла ещё одного ключевого сотрудника — дизайнер iPhone Air ушёл в ИИ-стартап 3 ч.
Huawei выпустила в России смартфон Nova 14i с батареей на 7000 мА·ч — от 17 999 рублей 4 ч.
Производство смартфонов и ноутбуков в 2026 году рухнет из-за взлетевших цен на память DRAM и NAND 4 ч.
Arm объявила о поддержке интерфейса NVLink Fusion компании Nvidia 5 ч.
Дефицит компьютерной памяти съест прибыль производителей ПК 8 ч.