Сегодня 06 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 🔥
ChatGPT стал безлимитным: OpenAI отменила ограничения на текстовые чаты и перевела всех на GPT-5.6 6 мин.
Тактический экшен, масштабные операции и публичное тестирование: Ubisoft раскрыла подробности новой Ghost Recon в честь 25-летия серии 3 ч.
Смерть игр на дисках не навредит Capcom — более 90 % продаж и так приходится на «цифру» 4 ч.
Adobe выпустила плагин, который добавляет 70 инструментов компании в ChatGPT 6 ч.
«Я просто хотел попасть в игру»: актёр озвучки GTA V пробовался более чем на 60 ролей в GTA VI, но Rockstar его проигнорировала 6 ч.
«Экстраординарно жестокая» игра Machine Party от создателя Buckshot Roulette показала «сумасшедшие» продажи за неделю 7 ч.
ИИ в «Google Картах» научился заказывать еду для пользователя и искать отели 7 ч.
Расширенный показ GTA VI пройдёт 27 августа в онлайн-кинотеатре Netflix 7 ч.
Администраторы каналов в WhatsApp скоро смогут маркировать ИИ-контент 8 ч.
«Бесцеремонные клептоманы»: News Corp. обрушилась на ИИ-компании за использование чужого контента без разрешения 8 ч.
Маск построит «самое ценное здание на Земле»: Tesla и SpaceX вложат $16,8 млрд в мегазавод чипов TeraFab 41 мин.
Испанцы научили один объектив видеть объём — создан необычный нейроморфный датчик для роботов 2 ч.
HBM4 и Grok загрузили 4-нм линии Samsung до предела на весь 2027 год — клиентов переводят на 5 нм 4 ч.
Астрономы показали самые детальные в истории снимки поверхности Солнца — с загадочными «мазками Ван Гога» 5 ч.
Apple неожиданно повысила выплаты по трейд-ин — некоторые устройства подорожали почти на 30 % 5 ч.
Nothing намекнула на выпуск шести смартфонов в следующем году — «вдвое больше» чем в этом 5 ч.
Богатым будет тяжелее: Caviar утяжелила смарт-очки Ray-Ban золотом, серебром и крокодиловой кожей 6 ч.
Представлен игровой 31,5-дюймовый изогнутый монитор AOC Gaming CQ32G4ZA с тремя режимами: 1440p@260 Гц, 1080p@360 Гц и 720p@500 Гц 6 ч.
SK hynix и Sandisk представили первые спецификации HBF 7 ч.
Marvell представила контроллеры и коммутаторы Structera CXL/PCIe 6.0 для ИИ-систем 7 ч.