Сегодня 30 апреля 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 🔥
YouTube открыл фоновое воспроизведение на Android и iOS бесплатным пользователям по всему миру, но с ограничениями 3 мин.
Apple разработала ИИ, который рассматривает несколько вариантов ответа параллельно и выдаёт лучший 13 мин.
SUSE, ратующая за цифровой суверенитет Европы, сама рискует стать несуверенной 15 мин.
Microsoft: у Copilot более 20 млн платных корпоративных пользователей, и они действительно его используют 2 ч.
«Алиса AI» поможет школьникам подготовиться к ЕГЭ и ОГЭ в Minecraft — «Яндекс» запустил образовательный проект «Последний блок» 2 ч.
Meta отчиталась о росте прибыли, но сокращение аудитории обвалило акции на 7 % 2 ч.
PlayStation подтвердила новую DRM-защиту для игр на PS4 и PS5 — всё не так плохо, как боялись геймеры 2 ч.
Опасная уязвимость обнаружена в большинстве дистрибутивов Linux: 732 байта кода откроют любому root-права 3 ч.
Британский Минтруд оказался в центре скандала из-за «утекшего» документа для тендера на £370 млн 4 ч.
Амбициозный стелс-экшен Thick as Thieves от создателя Deus Ex и System Shock на релизе будет стоить всего $5, но есть нюанс 6 ч.
Samsung подняла выход годных 4-нм чипов выше 80 % — техпроцесс полностью созрел 2 мин.
Облака разогнали прибыль Alphabet — капзатраты на ИИ повышены до $190 млрд и это не предел 8 мин.
Microsoft увеличила выручку и прибыль, но траты тоже выросли — за год ИИ «сожрёт» $190 млрд 19 мин.
Глава Qualcomm: рынок смартфонов достигнет дна уже в этом квартале, но потом вернётся к росту 31 мин.
Гонка ИИ ускоряется: OpenAI досрочно обеспечила себе 10 ГВт вычислительных мощностей 41 мин.
«2026 год начался превосходно»: YouTube отчитался о росте просмотров, подписок и рекламной выручки 49 мин.
Майский раунд финансирования поднимет оценку Anthropic до $900 млрд — выше OpenAI 60 мин.
ИИ-облако Verda развернёт процессоры Arm AGI в своих ЦОД 2 ч.
Meta потеряла очередные $4 млрд на виртуальной реальности — общий убыток достиг $83,5 млрд 2 ч.
До 128 Тбайт памяти: Majestic Labs анонсировала ИИ-сервер нового типа Prometheus 2 ч.