Сегодня 13 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 🔥
Google выпустила Gemini 3.7 Flash: модель стала лучше программировать и работать со сложными документами 45 мин.
Copilot станет «суперприложением»: Microsoft начала объединять разные версии ИИ-помощника 2 ч.
Анонсирован эвакуационный хоррор-шутер Waste The Fallen по мотивам творчества Лавкрафта 2 ч.
Ролевая игра про магию музыки Songs of Glimmerwick не заставит себя долго ждать — новый трейлер и дата выхода в Steam 3 ч.
«Был у нас под носом больше трёх лет»: фанаты нашли тизер подзаголовка The Elder Scrolls VI в Starfield 4 ч.
Поисковик Google по ошибке «похоронил» Сэма Альтмана — виноватой сделали «Википедию» 5 ч.
Нативное приложение GeForce Now для Linux вышло из беты, а у генератора кадров понизились задержки 6 ч.
Mafia: Definitive Edition взяла курс на новые платформы — ремейк Mafia: The City of Lost Heaven прокачают для PS5, Xbox Series X и S 6 ч.
Российский ИИ отправят на экзамен по духовности — модели проверят на традиционные ценности 6 ч.
«Будь это добровольно, никто бы не согласился»: Twitch начал тренировать ИИ на контенте пользователей, никого не спросив 7 ч.
CoreWeave увеличила выручку на 112 %, но по-прежнему фиксирует убытки 16 мин.
DJI выпустила Osmo 360 II — 360-градусная камера снимает в 8K/60 fps с огромным динамическим диапазоном 52 мин.
«Ужасный хруст»: шарнир Galaxy Z Fold8 не выдержал испытания пылью и песком 4 ч.
Самый большой электрический самолёт в мире впервые взлетел — 27 минут в воздухе обошлись дешевле чашки кофе 4 ч.
Google объяснила перемещение NFC-антенны в верхнюю часть Pixel 11 5 ч.
Xiaomi решила не отставать от Apple и Samsung, и тоже готовит широкоэкранный складной смартфон 5 ч.
Zotac представила видеокарту GeForce RTX 5080 Solid Core OC 20th Anniversary Edition к своему 20-летию 6 ч.
KTC представила игровой монитор M27P6S с 2304-зонной подсветкой Mini-LED и режимами 4K@160 Гц и 1080p@320 Гц 6 ч.
Китайские фабрики чипов разбогатели на ИИ-буме — прибыль SMIC выросла на 262 %, Hua Hong на 386 % 7 ч.
VK вышла из многолетней полосы убытков — впервые с 2022 года квартал завершён с прибылью 7 ч.