Сегодня 18 сентября 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.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про технологии и рынок it

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Microsoft думала о бездисковом Xbox ещё в 2011 году — теперь идея воплотилась в «оцифровке» дисков 6 ч.
Спустя шесть лет после Dreams разработчики LittleBigPlanet и Tearaway готовятся выйти из тени — первые подробности новой игры Media Molecule 7 ч.
Apple перестанет запугивать пользователей из Евросоюза экранами согласия на отслеживание 7 ч.
Наполеоновский боевик Valor Mortis от авторов Ghostrunner будет стоить $40, чтобы пережить «самую безумную осень за всю историю индустрии» 8 ч.
Сюжетный трейлер Call of Duty: Modern Warfare 4 рассекретил личность главного злодея — его сыграет звезда Death Stranding Мадс Миккельсен 9 ч.
«Ты не подчиняешься корпорациям»: OpenAI рассказала, как ИИ-модель сама внедрила себе инструкцию о своей независимости 10 ч.
Более 85 % игр от японских разработчиков создаются с использованием генеративного ИИ — за год доля выросла на 34 % 11 ч.
Rockstar выпустит альбом с саундтреком GTA VI, в том числе на дисках и виниле 12 ч.
У «Алисы AI» появился режим обучения школьников математике и английскому языку 12 ч.
США закрыли сервис заказа DDoS-атак NightmareStresser 12 ч.
Crusoe, застройщик ЦОД OpenAI Stargate, привлекла $3,9 млрд с оценкой в $30,9 млрд и сделала ставку на малые модульные дата-центры 4 ч.
Новая статья: Обзор Full HD IPS-монитора MSI PRO MAX 271PHW E14: гни свою линию 5 ч.
NVIDIA, Google и Emerald AI создают альянс для развития ИИ ЦОД с гибким энергопотреблением — больше всех выиграет NVIDIA 7 ч.
Camp Snap воскресила Kodak 110 в цифровой камере — с современным сенсором, ретрофильтрами и USB-C 7 ч.
Bose представила беспроводные наушники-клипсы Ultra Open Earbuds 2-го поколения по цене $299, а также модель для спортсменов 9 ч.
Xpeng собралась торговать технологиями — китайский автопроизводитель предложит конкурентам свои чипы, ПО и автопилот 10 ч.
Санкционные ИИ-чипы Nvidia продолжают течь рекой в Китай — исследователи раскрыли три схемы 12 ч.
MediaTek перевыпустила прошлогодний флагман Dimensity 9500 под именем Dimensity 9600M 12 ч.
Квартальные продажи серверов обновили рекорд — $166,3 млрд 12 ч.
Дата-центры США будут потреблять больше газа, чем большинство стран 12 ч.