Сегодня 28 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 🔥
Гора с плеч: SEC отказалась от иска к SolarWinds и её шефу по безопасности из-за нашумевшей атаки SUNBURST пятилетней давности 27 мин.
В Туркменистане узаконили майнинг и криптовалютные биржи 2 ч.
SAP предложила клиентам из Евросоюза суверенное ИИ-облако EU AI Cloud 2 ч.
Бывший сценарист inXile рассекретил, когда выйдет Clockwork Revolution — амбициозная стимпанковая RPG про путешествия во времени 3 ч.
Велосипедный хоррор Quite a Ride от создателя Selfloss «напугал до смерти» даже своего издателя 4 ч.
Control 2 могут показать на The Game Awards 2025 — Remedy зарегистрировала торговую марку Control Resonant 6 ч.
Москвичи и не только массово пожаловались на сбой в работе WhatsApp 7 ч.
«С тех пор игра сильно изменилась»: Ubisoft отреагировала на утечку внутренней презентации ремейка Prince of Persia: The Sands of Time 8 ч.
Steam наконец стал 64-битным — 32-битному клиенту осталось чуть больше месяца 16 ч.
Трассировка лучей на ПК, «Новая игра +» и прокачка «Легенды»: для Dying Light: The Beast вышло самое крупное обновление с релиза 20 ч.
В Минцифры рассказали, как обойти период «охлаждения» для иностранных SIM-карт 49 мин.
В Китае реализуют крупнейший в мире проект по хранению энергии в задутом под землю воздухе 2 ч.
Tesla подсмотрела у китайских конкурентов методы производства машин, признался экс-руководитель отдела продаж 3 ч.
Смартфоны Poco M7 и Redmi Note 14 сочетают высокую функциональность с доступной ценой 3 ч.
В Китае похвастались разработкой ИИ-ускорителя в полтора раза быстрее чипа Nvidia пятилетней давности 4 ч.
Люди даже не представляют, насколько ИИ изменит мир — но завершится всё пузырём, хоть и не скоро 4 ч.
Россияне показали преданность брендам своих смартфонов — больше всего любят Apple, Realme, Xiaomi и Samsung 4 ч.
Астрономы обнаружили молодую звезду с древней химией — похоже, она впитала часть партнёра по системе 4 ч.
Партнёры OpenAI набрали долгов на $100 млрд, чтобы оплатить ИИ-мегапроекты Альтмана 4 ч.
Сервер Giga Computing R284-A91 получил 16 отсеков для CXL-модулей формата E3.S 2T 4 ч.