Сегодня 26 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 🔥
Американский регулятор рассекретил планы Sony на версию Death Stranding 2: On the Beach для ПК 20 мин.
Учёные обнаружили, что у ИИ пока имеются проблемы с пониманием каламбуров и юмора 5 ч.
Инженеры проиграли ИИ: модель Claude Opus 4.5 справилась с заданием Anthropic лучше любого из людей 9 ч.
Голосовой режим ChatGPT встроили в чат — он стал естественнее и его можно перебивать 10 ч.
Black Forest Labs представила ИИ-генератор изображений FLUX.2 с оптимизацией для видеокарт GeForce RTX 10 ч.
«Блокнот» в Windows 11 получил поддержку таблиц и больше ИИ-возможностей 12 ч.
Мультиплеерный экшен Spellcasters Chronicles от создателей Heavy Rain и Detroit: Become Human готовится к «бете», но только для избранных 12 ч.
Тиранид-прайм, новая операция и Кровавые Ангелы: для Warhammer 40,000: Space Marine 2 вышло крупное обновление «Утилизация» 14 ч.
Хакеры научились проникать на ПК через поддельный экран «Центра обновления Windows» 14 ч.
Появились первые намёки, во что превратятся Android и ChromeOS после слияния 15 ч.
Google плетёт сети в Индийском океане: подводный интернет-кабель TalayLink свяжет Австралию и Таиланд 15 мин.
Дженсен Хуанг заявил, что чипы Nvidia на поколение опережают всю отрасль, включая ускорители Google 2 ч.
HP Inc не оправдала ожиданий по прогнозу на прибыль и вынуждена объявить о сокращении персонала 3 ч.
Планы Meta использовать ИИ-ускорители Google TPU ударили по акциям NVIDIA 9 ч.
Новая статья: Обзор маршрутизатора Netcraze Ultra (NC-1812): новое имя, новый Wi-Fi 10 ч.
Samsung начала массовое производство 3-Гбайт чипов GDDR7 со скоростью 28 Гбит/с, и готовит более быстрые варианты 13 ч.
Huawei представила гибридный планшет MatePad Edge — 14,2" OLED, ПК-процессор и батарея на 12 900 мА·ч от $845 14 ч.
Финляндия создаст крупнейший в мире тепловой аккумулятор из целой горы песка 15 ч.
Японский конкурент TSMC начнёт строительство 1,4-нм фабрики чипов в 2027 году 15 ч.
Framework перестала продавать модули памяти из-за перекупщиков и предупредила о повышении цен 16 ч.