Сегодня 18 июня 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 🔥
Duke Nukem 3D, Blood, Shadow Warrior и не только: российский разработчик портировал в браузер классические шутеры на движке Build Engine 29 мин.
Epic Games пообещала, что ИИ в Unreal Engine 6 «изменит создание игр» и «сократит рутину» у разработчиков 2 ч.
Adobe добавила в Photoshop и Premiere ИИ-помощников 2 ч.
Журналисты нашли подтверждения, что новой студии создателя Yakuza больше не существует 3 ч.
Операция «Откат»: ранние инвесторы стартапа Manus вернут Цукербергу $2 млрд за заблокированную Китаем сделку 3 ч.
В ОАЭ запретили соцсети для детей до 15 лет и ввели проверку возраста 4 ч.
«Крёстный отец ИИ» назвал xAI провалом и пригрозил взрывом «пузыря ИИ» 4 ч.
Новый вариант CAPTCHA от Google требует от пользователей махать руками перед компьютером 5 ч.
Создатель Deus Ex рассказал, что произошло с многострадальной System Shock 3 6 ч.
Инструмент для дизайнеров Claude Design получил тонкие настройки редактирования и экономию токенов 8 ч.
Amazon решила конкурировать с Nvidia: компания намерена начать продажи собственных ИИ-ускорителей Trainium 15 мин.
США оштрафовали немецкую Bosch на $36 млн за поставки Huawei без разрешения 2 ч.
BYD выпустила флагманский электрический кроссовер за $35 500 — на него оформили 150 000 предзаказов 2 ч.
В США начали строить лишь половину ЦОД, которые должны заработать в 2026 году 2 ч.
Первые устройства с поддержкой HDMI 2.2 выйдут в следующем году 2 ч.
Космические дата-центры будут втрое дороже наземных — если не придумать, как сэкономить на запусках 2 ч.
Sennheiser представила TWS-наушники открытого типа Accentum Clip 4 ч.
Илон Маск может объединить SpaceX и Tesla, и помешать ему вряд ли получится 4 ч.
Сирия подозревает, что подводный интернет-кабель, связывающий страну с Египтом, повреждён в результате «систематического саботажа» 4 ч.
Российский производитель оптических кабелей «Инкаб» хочет привлечь во время IPO до 2,4 млрд рублей при капитализации до 8,8 млрд рублей 5 ч.