Сегодня 15 ноября 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 🔥
OpenAI замаскировала характерный признак ИИ-текстов в выдаче ChatGPT 2 ч.
Microsoft принудительно обновит ПК с Windows 11 23H2 до 25H2 2 ч.
Новая статья: ARC Raiders — выживает общительнейший. Рецензия 12 ч.
Почитать и покататься: Минцифры расширило список веб-ресурсов, доступных при отключении мобильного интернета 14 ч.
Google обязали заплатить €572 млн немецким сайтам сравнения цен Idealo и Producto за то, что поисковик мешал их работе 14 ч.
Microsoft прикрыла лазейку для бесплатной активации Windows посредством KMS38 14 ч.
Вдохновлённый S.T.A.L.K.E.R. кооперативный шутер Misery вернулся в Steam — разработчики уладили конфликт с GSC Game World 14 ч.
Амбициозный симулятор жизни Paralives не выйдет 8 декабря в раннем доступе Steam — объявлена новая дата релиза 16 ч.
Биткоин упал ниже $95 000 на фоне снижения акций криптобирж и технологических компаний 17 ч.
Google предложила Еврокомиссии поменять подход к рекламе вместо продажи активов 17 ч.
Google потратит на строительство трёх новых ЦОД в Техасе $40 млрд 5 ч.
В Китае замечен прототип обновлённого электромобиля Xiaomi SU7 6 ч.
В следующем году Samsung намеревается продать 7 млн складных смартфонов 6 ч.
Авоська для Apple iPhone за $230 была распродана за считанные часы 7 ч.
Доля трафика ChatGPT начинает сокращаться на фоне роста популярности Gemini 12 ч.
Retro Games выпустила THEA1200 — полноразмерную реплику культового Amiga 1200 за €190 12 ч.
Европейский Очень большой телескоп в Чили увеличил чувствительность в десять раз — удивительные находки не заставят себя ждать 14 ч.
Распахните небо! У вас накурено: выбросы CO₂ от сжигания ископаемого топилва установили новый рекорд 14 ч.
Asus представила GeForce RTX 5060 и RTX 5060 Ti Dual Evo с короткими печатными платами и сдвинутым разъёмом питания 15 ч.
MSI представила плату PRO B840M-P EVO WIFI6E PZ начального уровня с разъёмами питания на обратной стороне 16 ч.