Сегодня 16 июля 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 🔥
«Противостояние один на один — это здорово»: разработчики Call of Duty: Modern Warfare 4 не испугались конкуренции с GTA VI 56 мин.
По Instagram прокатилась волна блокировок аккаунтов — пользователи винят ИИ 2 ч.
ИИ-агент Claude сможет использовать учётные данные из 1Password, но увидеть пароли он не сможет 2 ч.
Первый патч для Assassin’s Creed Black Flag Resynced починил заставочные ролики на ПК, а на горизонте «Новая игра +» 2 ч.
Популярные ИИ-приложения научились вовлекать в ботнеты 2 ч.
Инсайдер рассекретил, когда выйдет и сколько будет стоить EA Sports FC 27 3 ч.
Европа обязала Google открыть Android для сторонних ИИ-помощников и делиться поисковыми данными с конкурентами 5 ч.
Samsung Health пообещала не удалять данные пользователей, запретивших обучать на них ИИ 6 ч.
Microsoft запретила некоторым компьютерам Dell устанавливать последнее обновление Windows 11 6 ч.
«ВКонтакте» сменила прописку — основным адресом стал vk.ru 6 ч.
Вышли обзоры процессора Ryzen 7 7700X3D за $330 — лучше добавить до Ryzen 7 7800X3D 2 ч.
nubia анонсировала NaviX Ultra — «первый в мире» ИИ-агентный смартфон 2 ч.
Samsung стала объектом нового патентного расследования в США по жалобе Netlist 2 ч.
AOC представила два 34-дюймовых сверхширокоугольных изогнутых игровых VA-монитора с разрешением 3440 × 1440 пикселей и частотой до 250 Гц 2 ч.
xAI продолжает наращивать свою полузаконную газовую электростанцию для Colossus 4 ч.
Взрыв ракеты Blue Origin сорвал планы AST SpaceMobile: запуск сервиса спутниковой связи перенесли на 2027 год 6 ч.
Nvidia переманила SEGA на Arm: игры японского издателя выйдут на RTX Spark, а первой станет Virtua Fighter Crossroads 6 ч.
Дисплеи Galaxy S26 Ultra начали «краснить», и в Samsung не знают почему 6 ч.
MSI представила четвёрку GeForce RTX 5060 на графических процессорах от RTX 5070 6 ч.
Submer построит на бывшем химическом заводе в Каталонии ИИ ЦОД за €1 млрд 6 ч.