Сегодня 27 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 🔥
Спустя семь лет разработки Light No Fire до сих пор занимается «крошечная команда» — No Man's Sky остаётся приоритетом Hello Games 35 мин.
Слухи: датамайнеры нашли в файлах Assassin’s Creed Shadows название ремейка Assassin’s Creed IV: Black Flag 2 ч.
Премьера финального сезона «Очень странных дел» сломала Netflix 2 ч.
«Базис» идёт на IPO в декабре 3 ч.
Вот тебе, закупщик, и «Юрьев день» 4 ч.
OpenAI признала утечку данных пользователей через Mixpanel — переписки с ChatGPT остались в безопасности 4 ч.
OpenAI в суде заявила о «неправильном использовании» ChatGPT погибшим подростком 4 ч.
Трафик ИИ-сервисов в России взлетел в шесть раз — ChatGPT лидирует, DeepSeek стремительно догоняет 5 ч.
Необходимое зло: Ubisoft объяснила, зачем добавила в Assassin's Creed Shadows микротранзакции 6 ч.
Создатели The Alters объявили дату выхода крупного обновления — в нём переработают сохранения, добавят фоторежим и многое другое 8 ч.
После провала iPhone Air китайские бренды передумали выпускать сверхтонкие смартфоны 2 ч.
Ракета «Союз-2.1а» за три часа доставила двух россиян и американца на МКС 2 ч.
Foxconn вложит $569 млн в производство ИИ-оборудования и компонентов в Висконсине 2 ч.
«Гарда технологии» представила NPM-решение для контроля производительности и безопасности сети 2 ч.
Комариный хоботок приспособили под сопло для 3D-микропечати — тоньше, дешевле и лучше искусственных 3 ч.
ИИ-пузырь получил соседа: Пекин предупредил о перегреве рынка человекоподобных роботов 3 ч.
В России начались продажи 12-дюймового планшета Poco Pad M1 с батарей на 12 000 мА·ч и ценой 29 990 рублей 3 ч.
Процессоры Huawei Kirin 9030 и Kirin 9030 Pro оказались не такими уж похожими 4 ч.
«Гаражная» компания запустила предзаказ на одноместный летающий мотоцикл с предоплатой в $999 4 ч.
Sony представила свой первый 200-Мп сенсор Lytia-901 для флагманских смартфонов — он больше конкурента от Samsung 4 ч.