Сегодня 18 августа 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 🔥
Дракона не остановить: Team Spirit стала чемпионом BLAST Bounty Season 2, разгромив The MongolZ 9 ч.
Новая статья: Mafia: The Old Country — возвращение привычной «Мафии». Рецензия 17-08 00:09
Сэм Альтман рассказал о перспективах OpenAI, ИИ и других технологий 16-08 17:14
Meta проведёт масштабные изменения в структуре ИИ-подразделений — в четвёртый раз за полгода 16-08 15:23
Google Gemini был доступен для россиян всего несколько часов 16-08 15:03
GPT-5 пока не смогла порадовать потребителей, зато корпоративные клиенты пришли в восторг 16-08 13:11
В рамках вторичного размещения персонал OpenAI продаст акций на сумму $6 млрд 16-08 07:17
Волна интереса к ИИ порождает новых миллиардеров с рекордной скоростью 16-08 04:34
Почти 30 тыс. серверов Microsoft Exchange Server оказались уязвимыми из-за нерасторопности администраторов 16-08 01:23
OpenAI заработала $2 млрд на мобильном приложении ChatGPT — в 30 раз больше всех конкурентом вместе 16-08 01:05
Новая статья: Зачем AMD рекомендует DDR5-8000 для Ryzen 7 9800X3D? Разбираемся с помощью модулей KingBank 7 ч.
США и Китай поменялись ролями: выбросы CO₂ в Поднебесной снизились, а в Америке выросли 12 ч.
Google потратит $9 млрд на развитие облачной и ИИ-инфраструктуры в Оклахоме — часть пойдёт на обучение электриков 13 ч.
В России наметили запуск межпланетной станции к Венере 16 ч.
Inspur разработала СЖО для мегаваттных стоек с 3-кВт ИИ-ускорителями 17 ч.
На пути к $10 млрд/год: Arista наращивает выручку и чистую прибыль на фоне бума ИИ 17 ч.
В Пекине стартовали первые в мире Всемирные игры человекоподобных роботов 16-08 17:00
Автономность планшетов Surface Pro 11 снизилась вдвое — Microsoft изучает проблему 16-08 16:27
Asus выпустила белые версии GeForce RTX 5060 и Radeon RX 9060 XT в исполнении Dual 16-08 16:23
В преддверии десятого испытательного полёта Starship компания SpaceX раскрыла причины двух прошлых неудач 16-08 15:28